Вакуумная теплоизоляция

Вакуумная теплоизоляция. Виды и устройство. Применение

Процесс переноса тепла от нагретых тел, их участков к более холодным снижается при их защите специальными ограждениями из теплоизоляционных материалов. Воздух обладает наилучшими свойствами тепловой изоляции благодаря низкой плотности его молекул. Вакуум идеальный изолятор, так как в нем количество частиц стремится к нулю. Вакуумная теплоизоляция разработана на основании научной концепции невозможности передачи тепла в полностью разряженном объеме. Метод основан на создании сверхвысокого вакуума в полностью герметичной форме. При этом необходимо сохранять непроницаемость воздуха и влаги извне в вакуумную среду.

Вакуумная теплоизоляция, как прогрессивная технология, основные виды

Свойства вакуумной изоляции основаны на механизмах передачи тепловой энергии в твердых субстанциях, в жидкостях и газах.

Существуют три вида теплопередачи:
  • Теплопроводность — передача кинетической энергии внутри тела, от одной части (нагреваемой) к другой (холодной). Обусловлен этот процесс столкновением частиц теплого слоя (более быстрых) с частицами слоя холодного.
  • Передача тепла в жидкостях и газах происходит при конвекции. С повышением температуры, в веществе расстояние между молекулами увеличивается, удельная плотность уменьшается. Легкие нагретые слои вещества поднимаются, холодные опускаются вниз. Конвекция — циркуляция молекулярных объемов субстанции, при которой происходит перенос тепла.
  • Посредством электромагнитных волн, возможна передача тепла от одного тела к другому. Этот способ теплопередачи называется излучением.

В природе и в быту один вид теплообмена сопровождается другим. Вакуумная теплоизоляция исключает все способы передачи тепловой энергии в твердых телах, жидкостях и газах. В герметичном объеме формы создается глубокий вакуум, что исключает передачу тепла путем конвекции и теплопроводности.

Изоляция вакуумом основана на трех основных методах:
  • Высоковакуумная изоляция исключает перенос тепла газом. Эффект достигается высоким давлением внутри пустотелых пор, под действием которого траектория движения молекул газа больше внутристенного расстояния. Множество небольших полых камер в изолирующем материале, при высоком давлении и глубоком вакууме, минимизируют процесс передачи тепла между телами. Наиболее перспективными мелкодисперсными наполнителями с низкой проводимость тепла являются кремнегель и перлит, которые абсорбируют влагу и поглощают газ. Нейтрализация молекул газа снаружи и внутри изделия предотвращает увеличение давления в порах наполнителя.
  • Метод вакуумно-порошковой изоляции основан на заполнении формы измельченной субстанцией. Далее, объем разряжается до вакуума. В многочисленных порах наполнителя гасится скорость движения молекул воздуха. Этот метод эффективен и при невысоком давлении, так как не повышает теплообменные свойства. Основными характеристиками изолятора тепла являются вид наполнителя и поглотителя газов, уровень вакуума, герметичность внешнего покрытия. Заполненная пористой субстанцией водонепроницаемая прочная оболочка, представляет собой теплоизоляционную панель. Широко используются для производства строительных блоков такие наполнители, как пенополистирол, пенополиуретан, дымный и осажденный кремнезем, аэрогель.
  • Экранно-вакуумная теплоизоляция. Этот метод является максимально востребованным и инновационным в области тепловой изоляции, основан на чередовании в изделии отражающих слоев (экранов) с прослойками изолирующих прокладок (например, стекловолокна). Суть данного метода заключается в формировании вакуумированной, заполненной веществом, полости, которая защищена отражающей плоскостью (экранами). Экраны разделены стеклотканью.

Революционная идея метода основана на снижении лучистого теплообмена экранированием. Эффект достигается за счет большого количества слоев экранной поверхности, плотности и габаритов изделия. Наполнитель позволяет сохранить форму изделия и снизить теплообмен до минимального предела. Для усиления эффекта к аэрогелю добавляют бронзовую или алюминиевую пудру, так как металлические частицы служат своеобразными экранами.

Защитная оболочка формируется из тонкого слоя алюминиевой фольги или из металлизированной полиэфирной пленки. Прочность изделию придает внешняя пластиковая оболочка. Швы и соединения тонкие и широкие, что исключает проникновение воды и воздуха в изделие. Метод используется для изоляции емкостей для хранения жидких криогенных продуктов.

Применение вакуумной изоляции

Вакуумная теплоизоляция широко применяется в холодильных установках, при изготовлении утеплителей и упаковочных материалов, используются при строительстве жилых и производственных объектов, в военной и космической промышленности, в криогенной технике, при транспортировке и хранении сжиженных газов, для поддержания температурного режима.

Вакуумная теплоизоляция используется при производстве технических изделий и конструкций для поддержания режима низких температур. При монтаже изоляционных плит используется специальный клей, так как крепеж может повредить целостность изделия, нарушить герметичность оболочки.

К недостаткам можно отнести:
  • Высокую стоимость технологического процесса и изделия.
  • При транспортировке, хранении и монтаже возможна разгерметизация.
  • Сложность при установке по нужным размерам, из-за невозможности самостоятельного изменения габаритов панели.
  • Хрупкость изделия при высоких нагрузках.
  • Невозможность визуально оценить целостность (герметичность) изделия до начала эксплуатации.
  • При монтаже изолятора внутри помещения, уменьшается пространство полезной площади.
Достоинства вакуумной изоляции:
  • Изделия безопасны для здоровья.
  • Высокое энергосбережение, экономия денежных средств и энергоносителей.
  • Невысокий коэффициент теплопроводности.
  • Изделия огнестойкие.
  • Отсутствие токсичности.
  • Небольшая толщина изоляционного слоя.
  • Долговечность, большой срок эксплуатации.
  • Возможность использования изделия повторно, если не нарушена герметичность.
  • Многообразие форм и размеров.

Длительность эксплуатации теплоизоляционных изделий зависит от ряда существенных условий: уровень первоначально созданного вакуума, габариты, состав наполнителя, свойства материала покрытия формы, коэффициент полезного действия поглотителя влаги и газа.

В зависимости от сферы применения подбирают вид изделия

При необходимости теплоизоляции внутренних стен помещения используют вакуумный утеплитель с алюминиевой пленкой. По осевому слою имеется эластичное напыление для простоты монтажа. В маркировке изделия цифровая составляющая указывает степень теплоизоляции.

В строительной сфере для отделки полов, фасадов, утепления межэтажных и чердачных перекрытий используют панели, внутренняя часть которых заполнена составом кремниевой кислоты, оболочка выполнена из многослойной комбинированной пленки, защищенной от внешней среды тонким слоем вспененного полистирола.

Для утепления крыш, террас подбирают теплоизолятор из полиэстера и фибролита. Для внутренней отделки стен помещений, теплиц, животноводческих комплексов, подвалов, складских сооружений используют изделия с наполнителем из экструдированного пенополистирола.

Прежде чем выбрать вид, категорию изделия, в основу которой положена вакуумная теплоизоляция, необходимо проанализировать все плюсы и минусы продукции.

Вакуумная теплоизоляция является предметом успешных разработок немецких ученых. Поэтому Германия является лидером производства продукции.

Порошковая и экранно-вакуумная теплоизоляция: характеристики

Многообещающим направлением в разработке высокоэффективных материалов для снижения энергопотерь здания стала экранно-вакуумная теплоизоляция. Технология основана на свойстве веществ, уменьшать свою теплопроводность при попадании в вакуум. Изначально разработки проводились для обеспечения защиты и терморегуляции внешней оболочки космического корабля, а также изоляции криогенного оборудования. Использование вакуумированных веществ в строительстве позволяет существенно снизить толщину утеплителя, повысив на порядок его сопротивление теплопередаче.

Что такое вакуумная теплоизоляция?

Идея использования вакуума для теплоизоляции основывается на отсутствии передачи тепла в разреженном пространстве. Разработано три метода использования технологии:

  • Высоковакуумная изоляция — из полости откачивают воздух, исключая перенос энергии газом. Этот метод оставляет теплопотери с поверхности твердого тела.
  • Вакуумно-порошковая изоляция — в вакуумированную полость помещается мелкий порошок, поглощающий движение оставшихся молекул газа. Использование наполнителя позволяет поддерживать геометрическую форму теплоизоляции и удешевляет производство.
  • Вакуумно-многослойная изоляция — самая эффективная технология, она включает создание нескольких отражающих слоев, служащих экранами для теплового излучения. Они разделяются прокладками из стеклоткани, а внутри поддерживается вакуум.

Разработки перспективного направления и создание прочных пленочных материалов позволило использовать технологию для массового изготовления нового строительного утепления. Экранно-вакуумная теплоизоляция зданий изготавливается в виде панелей, наполненных порошком или аэрогелем. Это изделие имеет пленку-оболочку, формирующую стенки панели. Материалом для нее служит металлизированная полиэфирная пленка или алюминиевая фольга.

Читайте также:  Предотвращение течи

Для обеспечения прочности на нее с обеих сторон наносится пластик. От передачи тепла путем излучения панели защищает металлический экран, создаваемый слоем фольги. Чтобы избежать потери тепла по краям изделия оболочка наносится методом тонкопленочного напыления. Заваривание корпуса происходит под действием температуры и давления. Соединение должно быть широким и тонким, чтобы исключить проницаемость для газа и влаги.

Наполнителем для панелей служит мелкий пористый порошок: вспученный перлит или аэрогель кремниевой кислоты, а также пенополистирол и пенополиуретан. От величины его пор и разветвленности структуры зависят теплофизические свойства материала. Наполнитель поддерживает стенки панели и исключает радиационную передачу тепла электромагнитными волнами. Оптимальным выбором являются кремнегели и перлит с многочисленными мелкими порами и отличной способностью поглощать газ и влагу.

Свойства утепления на основе вакуума

Уникально низкий коэффициент теплопроводности вакуумных изоляционных панелей составляет 0,004-0,006 Вт/м*К. Для сравнения:

  • пенополиуретан — 0,024 Вт/м*К;
  • пеноплекс — 0,03 Вт/м*К;
  • пенопласт — 0,041 Вт/м*К;
  • минеральная вата — 0,05Вт/м*К.

Использование нового утеплителя позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6-10 раз. Например, 4,6 см вакуумной панели по сопротивлению передачи тепла соответствует 4,6 м кирпичной кладки.

Среди основных характеристик материала:

  • Безопасность при пожаре, его класс огнестойкости А.
  • Толщина панели составляет 20 мм.
  • Отсутствие запаха и токсичных выделений.
  • Длительный срок службы — 50-80 лет.
  • Полная паронепроницаемость.
  • Отсутствие ограничений формы, панели выпускают круглые, шаровые, цилиндрические, с 3D-поверхностью, с готовыми отверстиями.
  • Возможность повторного применения.
  • Безопасность для здоровья людей.

На срок эксплуатации вакуумных панелей влияет нескольких факторов: степень первоначального вакуума, размер изделия, свойства наполнителя, качество материала оболочки, эффективность поглотителя газа и влаги. Поглотители играют важную роль в увеличении продолжительности использования теплоизоляции.

Они нейтрализуют молекулы газа, проникающие снаружи или выделяющиеся из материала, помещенного в оболочку. Даже минимальное увеличение внутреннего давления повлечет снижение уровня теплоизоляции. Пористые наполнители (кремнезем, перлит) сами справляются с абсорбированием влаги и поглощением газа.

Производство вакуумных теплоизоляционных материалов

Новый вид утеплителей производится не во всех странах. Успехов в разработке и производстве вакуумной теплоизоляции добилась Германия. Панели FRONT-VIP компании VACU-IZOTEC KG имеют сердцевину из порошка кремниевой кислоты, завернутого в многослойную комбинированную пленку. Вакуумная оболочка защищается плитами вспененного полистирола толщиной 10 мм.

Изделие используется при возведении фасадов, устройстве полов и слуховых окон. Использование натуральных материалов гарантирует 100% утилизацию и безопасность панелей. Их теплопроводность составляет 0,005 Вт/м*К.

Один из мировых лидеров в производстве теплоизоляции компания IZOVER предлагает вакуумный утеплитель для размещения внутри здания. Она представляет собой панель, состоящую из вакуумированной сердцевины с алюминиевой пленкой и защитного покрытия для упрощения монтажа. Центральный слой по периметру окружает эластичный материал, обеспечивающий плотное прилегание конструкции. Изделие называется VacuPad 007, цифровое обозначение соответствует степени теплопроводности утеплителя. Использование панелей гарантирует минимальное уменьшение пространства помещений при высокой эффективности изоляции.

Внешнее покрытие материала подбирается исходя из назначения:

  • полиэстеровая фибролитовая плита — крыши и террасы;
  • экструдированный пенополистирол — внутренние стены и подвалы;
  • МДФ — монтаж каркасных конструкций.

Монтаж панелей выполняется с помощью клеевой смеси, их нельзя крепить шурупами или резать.

Недостатки вакуумной теплоизоляции:

  • Сложность монтажа, для установки необходимы знания и аккуратность. Особенность материала исключает возможность разрезания, сверления или подгонки под нужный размер. При повреждении оболочки панели лишаются теплоизоляционных свойств.
  • Необходимо соблюдать осторожность не только при монтаже, но и в процессе складирования и транспортировки.
  • Высокая стоимость вакуумной теплоизоляции не способствует популяризации материала.
    Область применения вакуумных панелей

Экранно-вакуумная теплоизоляция часто устанавливается внутри ограждающих конструкций на этапе возведения стен. Размещение между двумя перегородками из бетона или кирпича исключает механическое воздействие и повреждение утеплителя.

Сфера применения не ограничивается стенами, часто дорогостоящая изоляция используется для входной двери и кровли. Материал с каучуковым защитным покрытием устанавливается на пол.

Вакуумная изоляция применяется во многих сферах:

  • животноводческие комплексы;
  • теплицы и овощехранилища;
  • медицина и криогенная техника;
  • спортивные комплексы;
  • холодильное оборудование;
  • судостроение.

Вакуумная теплоизоляция в строительстве

Экология потребления. Технологии: Вакуумная теплоизоляция – это современная и достаточно высокоэффективная теплоизоляция. Основана она на том, что вакуум, который создается внутри оболочки теплоизоляционных материалов (плит или панелей), уменьшает их теплопроводность.

Вакуумная теплоизоляция – это современная и достаточно высокоэффективная теплоизоляция. Основана она на том, что вакуум, который создается внутри оболочки теплоизоляционных материалов (плит или панелей), уменьшает их теплопроводность.

Современные тенденции повышения качества теплоизоляции предполагают использование вакуумированных веществ. Теплопроводность разных материалов может быть понижена за счет помещения их в вакуум. Часто используют пустотелые вакуумные изоляционные панели для обеспечения повышенного термического сопротивления в ограждающих конструкциях. В пустоте межстеночного пространства панели образуется высокий вакуум, которым противодействует передачи тепла.

Благодаря новым техническим решениям, появилась возможность толщину перегородок уменьшить до 0,2 мм. Но все же обеспечение высокой степени вакуума между стенками панели на срок всего использования не так уж и просто, тем более что при появлении даже маленького давления может произойти ухудшение теплоизоляции.

Продолжительность теплоизолирующих свойств вакуумной панели зависит от нескольких факторов: свойства самого наполнителя, изначальная степень вакуума, качество оболочки, габаритами панели, эффективность поглотителя остатков газа.

Более многообещающе в этой современной термоизоляции – это использование пористых материалов в качестве наполнения в вакуумной пустоте между стенками. Например, это могут быть аэрогели или мелкие порошки. Еще в 60-х годах использовали такую технологию, правда, только в пространствах для глубокого охлаждения. За счет того, что современные технологии создают пленочные упаковочные материалы, стало возможным изготавливать вакуумную теплоизоляцию для более массового применения.

Если мы вспомним механизм передачи тепла, то мы поймем огромный потенциал теплоизоляционных свойств вакуумной технологии. Вспомним, как тепло передается в твердых телах, например, при нагревании одного конца стального стержня тепло постепенно будет двигаться к другому.

Подобный принцип теплопроводности и с газообразными веществами. Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы газа, сталкиваясь с более медленными, и соответственно разгоняя их. Чем больше масса у молекул газа, тем он хуже проводит тепло. Также при повышении температуры, плотность газообразного вещества уменьшается.

Процесс переноса тепла электромагнитными волнами называет излучением. Таким образом, солнце нагревает поверхность земли. Тело может излучать и поглощать электромагнитные волны благодаря своей атомной структуре.

В вакуумной теплоизоляционной панели наполнитель, различный пористый материал, помещается в герметичную оболочку, из которой выкачивается воздух. Оболочки состоят из несколько слоев, а также должна содержать алюминиевую пленку, покрытую с двух сторон пластиком для большей прочности. У них довольно хорошие барьерные свойства, но также они могут проводить значительное количество теплоты через свои края.

Этот эффект называется краевым, и он намного понижает полезное действие панелей. Для того чтобы его минимизировать определенные оболочки создают по технике тонкопленочного напыления. Эта технология позволяет делать толщину слоя алюминия еще меньше.

Доступно множество различных пленок формирования оболочек. После выбора пленки у нее заваривают края, на внутреннюю часть наносят довольно тонкий слой пластика, который имеет небольшую температуру плавления. И после чего она заваривается при помощи температуры и давления. Так как проницаемость для газа и влаги на местах сваривания выше, чем на остальной поверхности, на производстве стараются делать сварочное соединение тоньше и шире.

Читайте также:  Гидроизоляция пола

Наполнитель же используется для поддержки стенок панели, сокращения движения молекул газа и устранения радиационной теплопередачи через себя. На данный момент вещества, которые могут включаться в его состав, это – дымный и осажденный кремнезем, пенополистирол, пенополиуритан и аэрогели.

Для большей продолжительности жизни панелей производители применяют поглотители газа и влаги. Его тип обязательно должен соответствовать типу оболочки и наполнителя. То же самое и с количеством. Мелкопористые наполнители в основе, которых содержится кремнезем, не требуют использования поглотителя, так как сами прекрасно выступают в этой роли. Даже если эксплуатационный период будет составлять пару десятилетия, материал такого рода отлично справится с этой задачей.

В прошлом область применения порошковой теплоизоляции с вакуумированием в основном была криогенная техника, теперь же благодаря современным способам создания материалов для упаковки и наполнителя стало возможным использовать его для утепления в повседневном строительстве.

При использовании технологи такой теплоизоляции нужно обязательно проверять герметичность вакуумных панелей. Лучше всего использовать трехслойные стеновые панели. Тогда теплоизоляционная панель будет защищена бетоном с обеих сторон. Но также можно применять и между рядами кирпичной кладки. Такой тип утепления позволяет уменьшить толщину пласта утеплителя с 15 см до 2 см. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Порошковая и экранно-вакуумная теплоизоляция: характеристики

Многообещающим направлением в создании высокоэффективных материалов для уменьшения энергопотерь строения стала экранно-вакуумная тепловая изоляция. Методика основывается на свойстве веществ, убавлять собственную проводимость тепла при попадании в вакуум. С самого начала разработки проводились для оснащения защиты и терморегуляции внешней оболочки космического корабля, а еще изоляции криогенного оборудования. Применение вакуумированных веществ в строительстве дает возможность значительно уменьшить толщину теплоизолятора, повысив на порядок его сопротивление передаче тепла.

Что такое вакуумная тепловая изоляция?

Идея применения вакуума для утепления базируется на отсутствии теплопередачи в разреженном пространстве. Разработано 3 варианта применения технологии:

  • Высоковакуумная изоляция — из пустоты откачивают воздух, исключая перенос энергии газом. Данный метод оставляет потери тепла с поверхности твёрдого тела.
  • Вакуумно-порошковая изоляция — в вакуумированную полость помещается небольшой порошок, поглощающий движение оставшихся молекул газа. Применение наполнителя дает возможность держать геометрическую форму тепловой изоляции и снижает цену производство.
  • Вакуумно-многослойная изоляция — наиболее эффективная методика, она включает создание нескольких отражающих слоев, служащих экранами для теплового излучения. Они делятся прокладками из стеклоткани, а в середине поддерживается вакуум.

Разработки перспективного направления и создание прочных материалов на пленочной основе дало возможность применить технологию для широкого изготовления нового строительного утепления. Экранно-вакуумная тепловая изоляция строений производится в виде панелей, наполненных порошком или аэрогелем. Это изделие имеет пленку-оболочку, формирующую стенки панели. Материалом для нее служит металлизированная полиэфирная пленка или фольга из алюминия.

Для оснащения прочности на нее с двух сторон наноситься пластик. От теплопередачи путем излучения панели оберегает металлический экран, создаваемый слоем фольги. Во избежание теплопотери по краешкам изделия оболочка наноситься способом тонкопленочного напыления. Заваривание корпуса происходит под воздействием температуры и давления. Соединение должно быть широким и тонким, чтобы исключить проницаемость для газа и влаги.

Наполнением для панелей служит небольшой пористый порошок: вспученный перлитовый песок или аэрогель кремниевой кислоты, а еще пенопласт и искусственный латекс. От величины его пор и разветвленности структуры зависят теплофизические характеристики материала. Наполнитель поддерживает стенки панели и исключает радиационную теплопередачу электромагнитными волнами. Прекрасным выбором являются кремнегели и перлитовый песок с бесчисленными мелкими порами и хорошей способностью поглощать газ и влажность.

Свойства утепления на основе вакуума

Уникально невысокий показатель теплопроводимости вакуумных изоляционных панелей составляет 0,004-0,006 Вт/м*К. Чтобы сравнить:

  • искусственный латекс — 0,024 Вт/м*К;
  • экструдированный полистирол — 0,03 Вт/м*К;
  • вспененный полимер — 0,041 Вт/м*К;
  • минвата — 0,05Вт/м*К.

Применение нового теплоизолятора дает возможность сделать меньше толщину слоя изоляции в 6-10 раз. К примеру, 4,6 см вакуумной панели по сопротивлению теплопередачи отвечает 4,6 м кладки из кирпича.

Среди ключевых параметров материала:

  • Безопасность во время пожара, его класс стойкости к огню А.
  • Толщина панели составляет 20 мм.
  • Отсутствие запаха и ядовитых выделений.
  • Большой служебный срок — 50-80 лет.
  • Полная паронепроницаемость.
  • Отсутствие ограничений формы, панели выпускают круглые, шаровые, цилиндрические, с 3D-поверхностью, с готовыми отверстиями.
  • Возможность повторного использования.
  • Безопасность для здоровья людей.

На эксплуатационный срок вакуумных панелей действует определенных факторов: степень первоначального вакуума, размер изделия, свойства наполнителя, качество материала оболочки, результативность поглотителя газа и влаги. Поглотители занимают важное место в повышении длительности применения тепловой изоляции.

Они нейтрализуют молекулы газа, проникающие с наружной стороны или выделяющиеся из материала, помещенного в оболочку. Даже небольшое повышение внутреннего давления повлечет снижение уровня тепловой изоляции. Пористые наполнители (кремнезем, перлитовый песок) сами справляются с абсорбированием влаги и поглощением газа.

Производство вакуумных материалов для теплоизоляции

Новый вид теплоизоляторов выполняется не во всех государствах. Успехов в создании и производстве вакуумной тепловой изоляции добилась Германия. Панели FRONT-VIP компании VACU-IZOTEC KG имеют сердцевину из порошка кремниевой кислоты, завернутого в многослойную комбинированную пленку. Вакуумная оболочка защищается плитами пенополистирола толщиной 10 мм.

Изделие применяется при возведении фасадов, устройстве полов и мансардных окон. Применение настоящих материалов гарантирует 100% переработку и безопасность панелей. Их проводимость тепла составляет 0,005 Вт/м*К.

Один из крупных лидеров в изготовлении тепловой изоляции компания IZOVER предлагает вакуумный теплоизолятор для расположения в середине строения. Она собой представляет панель, которая состоит из вакуумированной сердцевины с пленкой алюминиевой и покрытия для защиты для упрощения монтажа. Центральный слой вдоль периметра окружает пластичный материал, обеспечивающий хорошее прилегание конструкции. Изделие именуется VacuPad 007, цифровое обозначение отвечает степени теплопроводимости теплоизолятора. Применение панелей гарантирует небольшое сокращение пространства помещений при большой эффективности изоляции.

Наружное покрытие материала выбирается исходя из назначения:

  • полиэстеровая фибролитовая плита — крыши и пристройки;
  • пенополистирол экструдированный — межкомнатные перегородки и подвалы;
  • МДФ — монтаж каркасных систем.

Установка панелей исполняется при помощи клеевой смеси, их нельзя крепить саморезами или разрезать.

Недостатки вакуумной тепловой изоляции:

  • Трудность установки, для установки нужны знания и аккуратность. Специфика материала исключает вероятность разрезания, высверливания или подгонки под необходимый размер. При повреждении оболочки панели лишаются качеств теплоизоляции.
  • Нужно соблюдать предостороженность не только во время монтажа, но также и в процессе складирования и транспортировки.
  • Большая цена вакуумной тепловой изоляции не содействует популярности материала.
    Область использования вакуумных панелей

Экранно-вакуумная тепловая изоляция нередко ставится в середине конструкций ограждения на шаге строительства стен. Расположение между 2-мя перегородками из бетона или кирпича исключает влияние механики и повреждение теплоизолятора.

Область использования не исчерпывается поверхностями стен, нередко дорогая изоляция применяется для парадной двери и кровли. Материал с каучуковым покрытием для защиты ставится на пол.

Вакуумная изоляция применяется в большинстве отраслей:

  • животноводческие комплексы;
  • теплицы и овощехранилища;
  • медицина и криогенная техника;
  • комплексы для спортивных занятий;
  • холодильное оборудование;
  • кораблестроение.
Читайте также:  Гидроизоляция фундамента и ее виды

Окраска фасадов из МДФ ЛКМ

Вакуумная панель

Вакуумная панель.

Вакуумная панель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности – 0,002 Вт/м·К. Она позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6 – 10 раз по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.

Описание вакуумной панели:

Вакуумная панель состоит из пористого материала-наполнителя, который помещается в непроницаемую пленку -оболочку, воздух из которой откачивается до давления 1 мбар., после чего оболочка герметизируется.

Вакуумная панель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности. Коэффициент теплопроводности может достигать значения 0,002 Вт/м·К.

Основную роль в процессе передачи тепла играет газ , находящийся в порах. Чем меньше размеры пор материала и разветвленнее его структура, тем лучше его теплофизические свойства и, следовательно, ниже коэффициент теплопроводности. В качестве материала-наполнителя используются дисперсные материалы. Например, может использоваться нанопористый диоксид кремния SiO2, состоящий из частиц размером 5 – 20 нм, которые объединены в каркас с характерными размерами пор 20 – 150 нм.

Пленка -оболочка – материал, из которого формируются стенки вакуумной изоляционной панели . Она состоит из нескольких слоев, каждый слой представляет собой очень тонкую металлическую пленку (алюминий, нержавеющая сталь), на которую с обеих сторон нанесен слой пластика. Она имеет превосходные барьерные характеристики. Чтобы сформировать оболочку для материала-наполнителя, мембранные пленки завариваются по краям.

Преимущества вакуумной панели:

– применение вакуумной изоляции позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6 – 10 раз по сравнению с другими материалами,

применение вакуумной изоляции позволяет уменьшить вес изоляционного слоя в 2 – 6 раз,

– вакуумная панель – экологически чистый теплоизоляционный материал.

Принцип действия вакуумной панели:

Для понимания высоких теплоизоляционных свойств вакуумной теплоизоляции необходимо знать механизмы переноса тепла.

Основной механизм переноса тепла в твердых телах — это теплопроводность. При нагревании одного из концов металлического стержня поток тепла движется к его другому концу.

Путем теплопроводности тепло может переноситься и через газы. При этом быстрые молекулы теплого слоя газа сталкиваются с медленными молекулами соседнего холодного слоя. В результате возникает поток тепла. Газы из легких молекул (водород) проводят тепло лучше, чем тяжелые газы (азот). Путем конвекции теплоперенос осуществляется только в газах и жидкостях и основан на том, что при нагревании газа его плотность уменьшается. При неравномерном нагревании более легкие слои поднимаются, тяжелые опускаются. Вертикальный поток теплоты, связанный с этим движением, как правило, значительно превышает поток, связанный с теплопроводностью.

Излучение — это механизм передачи теплоты электромагнитными волнами. Таким путем происходит нагревание солнцем поверхности земли. Способность тела излучать и поглощать электромагнитные волны определяется его атомной структурой.

Вакуумная технология (вакуумная панель) позволяет исключить все три механизма передачи тепла.

Сосуд Дьюара, или термос, — широко известный пример вакуумной изоляции. В пространстве между двойными стенками сосуда Дьюара создается глубокий вакуум порядка 10 -2 Пa. Из-за этого перенос тепла, обусловленный конвекцией и теплопроводностью, практически полностью устранен, и теплопроводность исключительно мала — 10 -3 — 10 -4 Вт/(м•К).

Необходимость создания глубокого вакуума значительно ограничивает возможности выбора формы сосуда и конструкционных материалов. Поскольку разгерметизация сосуда способна нарушить теплоизоляцию, стенки его должны быть абсолютно газо- и влагонепроницаемы. С целью снижения переноса тепла электромагнитными волнами между стенками сосуда Дьюара перечень используемых материалов ограничен металлом, пленкой и стеклом с металлическим напылением.

Сравнение теплопроводности вакуумной панели и иных материалов:

МатериалВакуумная панельЛьняная теплоизоляцияМинеральная ватаКерамзитобетонПескоблокКирпич
Теплопроводность, Вт/м•К0,002 – 0,00460,0370,0460,14 – 0,660,3 – 0,50,52-0,81

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

как сделать дома вакуумные изоляционные теплоизоляционные панели для теплицы
вакуумная солнечная панель цена
вакуумные панели для дома для теплиц купить филимоненко своими руками
вакуумный подъемник подъемники захват стол пресс присоски для монтажа сэндвич панелей купить аренда цена
принцип вакуумной пайки сэндвич панелей
теплицы из вакуумных панелей без отопления филимоненко
технологии вакуумных панелей филимоненко 859

Вакуумная теплоизоляция

Принцип следующий. Схематично, перенос тепла (холода), в том числе и в теле теплоизоляции происходит в результате смешивания слоев воздуха с разными температурами. Кроме того, сам атмосферный воздух в неподвижном состоянии также обладает теплопроводностью. Создание вакуума внутри теплоизоляционной панели практически исключает перенос тепла, обусловленный конвекцией (перемещением) и теплопроводностью воздуха.

Теплопроводность («лямбда») вакуумной теплоизоляционной панели составляет всего 0,007 Вт/м2К, тогда как у традиционных строительных утеплителей она находится в диапазоне 0,025-0,042 Вт/м2К – разница в 4-6 раз.

[ Читать дальше ] Принцип вакуумной теплоизоляции давно и хорошо известен. Возьмем, например, термос.
В пространстве между его двойными стенками создается глубокий вакуум. В результате перенос тепла, обусловленный конвекцией и теплопроводностью, практически полностью устраняется.

Необходимость создания вакуума значительно ограничивает возможности выбора формы теплоизоляции и конструкционных материалов. Поскольку разгерметизация способна нарушить теплоизоляцию, стенки его должны быть абсолютно газо- и влагонепроницаемы.

В качестве внутреннего ядра в вакуумных теплоизоляционных плитах используются пористые материалы (кремнезем, перлит). Это ядро помещается в газонепроницаемую оболочку, из которой откачивается воздух.

Толчком к производству и применению вакуумной теплоизоляции в строительстве явились всё возрастающие требования к энергоэффективности зданий и сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Всё увеличивающаяся толщина утепления зданий с использованием традиционных утеплителей «съедает» полезную площадь зданий, с одной стороны, и приводит к дополнительным технологическим трудностям и издержкам, с другой.

Как отмечалось, вакуумная теплоизоляция по своим теплотехническим свойствам существенно превосходит традиционные утеплители и позволяет в разы уменьшить толщину теплоизоляционного слоя. Это позволяет увеличивать полезную площадь зданий (производителями приводится такие данные: до 3,5 дополнительных метра на 100 м2 площади дома). Кроме того, при энергетической санации исторических зданий использование тонких плит вакуумной изоляции зачастую является единственным способом сохранить их исторический облик.

Недостаток вакуумной теплоизоляции (помимо цены, которая начинается от 100 евро за м2) очевиден. Повреждение наружной оболочки сводит на нет теплоизоляционные свойства материала. Соответственно проектирование и исполнение работ требует в данном случае особой квалификации, тщательности и аккуратности. На стадии проектных работ должно быть четкое понимание, где и как будет использована вакуумная теплоизоляция, и досконально прорисованы все узлы. Вакуумную теплоизоляцию нельзя пилить и обрезать, соответственно расчет элементов должен производиться с абсолютной точностью.

В качестве страховки от строительных ошибок производители используют помещение вакуумной теплоизоляции в твердую защитную конструкцию. Это могут быть, например, тонкие плиты экструдированного пенополистирола или резины, наклеиваемые с обеих сторон на плиту вакуумной теплоизоляции (см. фото).

С утеплением горизонтальных поверхностей (например, полов) всё более-менее понятно – необходимо покрыть поверхность и избежать проколов оболочки при монтаже.

Утепление же фасадов с использование вакуумной теплоизоляции является сложной инженерной задачей. В настоящее время при утеплении вертикальных поверхностей (стен) применяется, главным образом, внутренняя теплоизоляция, например, в случае уже упомянутой санации исторических зданий. Однако уже есть и фасадные системы (фото), которые пока имеют ограниченное применение по причине высокой цены.


Кроме того, на рынке представлены крупноформатные строительные элементы – изготовленные промышленным способом панели с ядром из вакуумной теплоизоляции. Их применение носит пока также ограниченный, в большей степени экспериментальный характер.

Ссылка на основную публикацию