O direcție promițătoare în dezvoltarea materialelor de înaltă performanță pentru reducerea pierderilor de energie ale clădirii a fost izolarea termică a ecranului. Tehnologia se bazează pe proprietatea substanțelor, pentru a reduce conductivitatea termică când intră în vid. Inițial, dezvoltarea a fost realizată pentru a asigura protecția și termoreglarea carcasei exterioare a navei spațiale, precum și izolarea echipamentului criogenic. Utilizarea substanțelor evacuate în construcții poate reduce semnificativ grosimea izolației, mărind astfel rezistența la transferul de căldură cu un ordin de mărime.
Ce este izolarea prin vid?
Ideea utilizării unui vid pentru izolarea termică se bazează pe lipsa transferului de căldură în spațiul rarificat. Sunt dezvoltate trei metode de utilizare a tehnologiei:
- Izolație cu vacuum înalt - din aerul pompat în cavitate, excluzând transferul de energie prin gaz. Această metodă lasă pierderile de căldură de pe suprafața unui solid.
- Vacuum-pudra de izolare - o pulbere mică este plasat în cavitatea de vid, care absoarbe mișcarea de molecule rămase de gaz. Utilizarea umpluturii permite menținerea formei geometrice a izolației termice și reducerea costului de producție.
- Izolația cu izolație multistrat este cea mai eficientă tehnologie, implică crearea mai multor straturi reflectorizante care servesc ca ecrane pentru radiația termică. Ele sunt separate prin garnituri din fibră de sticlă, în timp ce vidul este menținut în interior.
Dezvoltarea unei direcții promițătoare și crearea unor materiale puternice de film au permis utilizarea tehnologiei pentru producerea în masă a unei noi izolații în construcții. Izolația ecranului-vid a clădirilor se face sub formă de panouri umplute cu pulbere sau aerogel. Acest produs are o teaca de film care formează pereții panoului. Materialul pentru aceasta este o peliculă de poliester metalizată sau folie de aluminiu.
Pentru a asigura rezistența, plasticul este aplicat pe ambele părți. Din transferul de căldură prin radiație, panoul este protejat de un ecran metalic creat de un strat de folie. Pentru a evita pierderile de căldură de-a lungul marginilor produsului, stratul se aplică prin pulverizare subțire. Fabricarea cojii se produce sub influența temperaturii și a presiunii. Conexiunea trebuie să fie largă și subțire pentru a evita permeabilitatea la gaz și umezeală.
Umplutura pentru panouri este o pulbere fină poroasă: perlit expandat sau aerogel de acid silicic, precum și polistiren expandat și spumă poliuretanică. Proprietățile termofizice ale materialului depind de dimensiunea porilor și de ramificația structurii. Umplutura suporta peretii panoului si exclude transferul de caldura prin radiatie prin unde electromagnetice. O alegere optima sunt gelurile de silice si perlitul cu numeroase pori fini si abilitatea excelenta de a absorbi gazul si umiditatea.
Proprietățile izolației bazate pe vid
Coeficientul unic scăzut de conductivitate termică a panourilor izolatoare în vid este de 0,004-0,006 W / m * K. Pentru comparație:
- spumă poliuretanică - 0,024 W / m * K;
- Penoplex - 0,03 W / m * K;
- spumă - 0,041 W / m * K;
- vata minerala - 0,05W / m * K.
Utilizarea unei noi izolații poate reduce grosimea stratului de izolație cu 6-10 ori. De exemplu, 4,6 cm din panoul de vid pentru rezistența la transferul de căldură corespunde cu 4,6 m de zidărie.
Printre principalele caracteristici ale materialului:
- Siguranța în caz de incendiu, rezistența la foc, clasa A.
- Grosimea panoului este de 20 mm.
- Nu există miros și emisii toxice.
- Durată lungă de viață - 50-80 de ani.
- Rezistenta la vapori completa.
- Fara constrângeri de forma, panourile produc rotunde, cu bile, cilindrice, cu o suprafata 3D, cu gaurile gata.
- Posibilitatea aplicării repetate.
- Siguranța pentru sănătatea oamenilor.
Pentru durata de viață a panourilor de vid afectează mai mulți factori: gradul de vid inițial, dimensiunea produsului, proprietățile materialului de umplutură, calitatea materialului de coajă, eficiența absorbantului de gaz și umiditatea. Absorbitorii joacă un rol important în creșterea duratei de utilizare a izolației termice.
Ele neutralizează moleculele de gaze care pătrund din exterior sau sunt eliberate dintr-un material plasat într-o cochilie. Chiar și o creștere minimă a presiunii interne va duce la o scădere a nivelului de izolare termică. Materialele de umplutură poroase (silice, perlite) se confruntă cu absorbția umidității și absorbția gazului.
Fabricarea materialelor termoizolante cu vid
Un nou tip de izolație nu este disponibil în toate țările. Succesul în dezvoltarea și producția de izolație cu vid a fost realizat de Germania. Panourile FRONT-VIP de la VACU-IZOTEC KG au un nucleu de pulbere de acid silicios învelit într-un film compozit multistrat. Plicul de vid este protejat cu plăci din polistiren expandat de 10 mm grosime.
Produsul este utilizat pentru montarea de fațade, instalarea de podele și ferestre pentru acoperișuri. Utilizarea materialelor naturale garantează 100% utilizarea și siguranța panourilor. Conductivitatea lor termică este de 0,005 W / m * K.
Unul dintre liderii mondiali în fabricarea firmei de izolare termică IZOVER oferă o izolație de vid pentru amplasarea în interiorul clădirii. Este un panou compus dintr-un miez evacuat cu o peliculă de aluminiu și un strat de protecție pentru o instalare ușoară. Stratul central de-a lungul perimetrului înconjoară materialul elastic, asigurând o fixare strânsă a structurii. Produsul se numește VacuPad 007, denumirea digitală corespunde gradului de conductivitate termică a încălzitorului. Utilizarea panourilor garantează o reducere minimă a spațiului camerelor cu eficiență ridicată a izolației.
Învelișul exterior al materialului este selectat în funcție de scopul:
- PAL de poliester - acoperișuri și terase;
- spumă de polistiren extrudat - pereți interiori și pivnițe;
- MDF - instalarea de structuri cadru.
Montarea panourilor se realizează cu ajutorul amestecului de lipici, nu pot fi înșurubate sau tăiate.
Dezavantaje ale izolației cu vid:
- Complexitatea instalării, pentru instalare aveți nevoie de cunoștințe și precizie. Caracteristica materialului exclude posibilitatea tăierii, găurilor sau montajului la dimensiunea dorită. Dacă panoul este deteriorat, panourile își pierd proprietățile de izolare termică.
- Trebuie acordată atenție nu numai în timpul instalării, dar și în timpul depozitării și transportului.
- Costul ridicat al izolației prin vid nu contribuie la popularizarea materialului.
Domeniul de aplicare al panourilor de vid
Izolarea termică cu ecran izolant este adesea instalată în interiorul structurilor de închidere în timpul construcției pereților. Plasarea între două pereți de beton sau cărămidă exclude impactul mecanic și deteriorarea izolației.
Domeniul de aplicare nu se limitează la pereți, izolarea adesea costisitoare este folosită pentru ușa din față și pentru acoperiș. Materialul cu un strat de protecție din cauciuc este instalat pe podea.
Izolarea prin vid este utilizată în multe domenii:
- complexe de crestere a bovinelor;
- sere și magazine de legume;
- medicina și tehnologia criogenică;
- complexe sportive;
- echipamente de refrigerare;
- construcții navale.