Rešitve za toplotno izolacijo: trakovi iz PA66 za prekinitev toplotnega mostu in pripadajoči orodja

Toplotna izolacija se nanaša na razpon materialov in tehnik, ki se uporabljajo za omejevanje prenosa toplotne energije, s čimer se ohranijo temperaturne razlike med sosednjimi prostori. Njena osnovna vloga je povečanje energetske učinkovitosti, zagotavljanje stabilnosti procesov, izboljšanje varnosti ter udobja v številnih industrijah. Znanost, ki stoji za tem, zajema naslavljanje treh načinov prenosa toplote: prevodnost (skozi trdne materiale ali statične tekočine), konvekcija (skozi gibanje tekočin ali plinov) in sevanje (preko elektromagnetnih valovanj). Izolacijski materiali to dosežejo z zgradbami, ki vključujejo mirujoč zrak ali druge pline znotraj porozne, vlaknaste ali celularne matrike, saj je mirujoč zrak slabo prevoden (k-vrednost ~0,026 W/m·K). Učinkovitost se meri s toplotno prevodnostjo (k-vrednost), pri čemer se običajne gradbene izolacije, kot so EPS, XPS in mineralna volna, gibljejo med 0,030 in 0,040 W/m·K. Skupni upor proti toplotnemu toku opisuje R-vrednost, ki je debelina deljena s k-vrednostjo. Pomembni dejavniki pri izbiri toplotne izolacije segajo dlje od R-vrednosti in vključujejo tudi lastnosti, kot so požarna učinkovitost (gorljivost, strupenost dima), odpornost proti vlage (ki lahko hudo poslabša učinkovitost, če jo material absorbira), dimenzijska stabilnost, mehanska trdnost in trajnost v celotnem življenjskem ciklu izdelka. V stavbah je pomemben sestavni del ovoja stavbe, kjer deluje skupaj z zračnimi in parnimi zapornimi sloji, da ustvari udoben, traven in energetsko učinkovit prostor. V industrijskih okoljih varčuje z energijo v ceveh in posodah, zaščiti osebje pred opeklinami in ohranja temperature procesov. Nadaljnji razvoj toplotne izolacije se osredotoča na višjo zmogljivost s pomočjo nanotehnologije (npr. aerogeli), izboljšano trajnost z uporabo naravnih in recikliranih materialov ter povečano večfunkcionalnost, na primer integracijo materialov s spremembo faze za povečanje toplotne mase.