RP-Energie-Lexikon - vákuumszigetelő panelek, vákuumszigetelő panelek, vákuumszigetelés, működési elv,
Betűszó: VIP = vákuumszigetelő panel
Meghatározás: hőszigetelő panel, amely a vákuum hőszigetelés elvét alkalmazza
Eredeti alkotás: 2016.09.29 .; utolsó változás: 2020.05.08
Különböző típusú szigetelőpaneleket használnak hőszigetelési célokra; Ennek egy különösen hatékony típusa a vákuumszigetelő panelek, más néven vákuumszigetelő panelek. A vákuumszigetelés elvén alapul, amely a kis rétegvastagság ellenére nagyon alacsony hőátbocsátási tényezőket tesz lehetővé.
A vákuumszigetelő panelek működési elve és felépítése
A vákuumszigetelés alapgondolata, hogy a hővezetés vákuumban nem lehetséges, vagyis elvileg a kiürített üreggel a lehető legnagyobb mértékben megakadályozható. Azonban nem működne például az, ha egyszerűen kialakítanának egy téglalap alakú lapot úgy, hogy az csak vékony falú, levegő nélküli üreget képviseljen - két okból:
- A hőszigetelő hatás még nagyon jó vákuum esetén sem lenne különösebben jó, mivel a hőt hősugárzás formájában továbbra is át lehetne vinni a külső falak között. (Nincsenek olyan anyagok, amelyek emissziós értéke pontosan nulla lenne, és a hősugárzás = az infravörös fény könnyen áthalad a vákuumon.)
- Gyakorlati probléma lenne a mechanikai stabilitás is, mivel egy ilyen lemezt a külső légnyomás miatt nagyon nagy erőknek tesznek ki, amelyeket nem ellensúlyoz egy ellennyomás, például egy levegővel töltött üreg. Kb. 1000 hPa normál légköri nyomáson 10 tonna/négyzetméter felület súlyának megfelelő erő keletkezik, amelyet egy nem túl stabil lemez könnyen lenyűgözhet.
Ezeket a problémákat az oldja meg, hogy a vákuumszigetelő panel nem egyszerűen tartalmaz egy nagy levegő nélküli üreget belül, hanem egy úgynevezett tartómagot, amely nyitott pórusú anyagból áll, és amelyet nagy sűrűségű burokrendszer zár. A támasztómagnak a következő követelményeknek kell megfelelnie:
A vákuumszigetelő tábla végeredményben keletkező hőátadási együtthatója (U-érték) két hozzájárulást tartalmaz: egyet a szilárd anyagból, amelyet az anyag hővezetése és a pórusokon keresztüli hősugárzás határoz meg, és egyet, amely a pórusokban levő levegő nyomásától függ. A második hozzájárulás jelentősen csökkenthető ennek a légnyomásnak a csökkentésével (vagyis a lehető legjobb vákuum alkalmazásával). Ehhez azonban nincs szükség tökéletes vákuumra. A vákuumszigetelő táblának van egy úgynevezett félértéknyomása, amelyet olyan légnyomásnak nevezünk, amelynél a hőtranszport nyomástól függő része fele akkora, mint a normál légnyomásnál. A gyakorlatban elegendő olyan minőségű vákuum, amelynél a fennmaradó légnyomás lényegesen alacsonyabb (például tízszer alacsonyabb), mint ez a félérték nyomás; a vákuum további javítása csak egy kis további szigetelési hatást eredményezne.
Az ilyen hordozómagokhoz különféle anyagokat fejlesztettek ki, különösen nyitott pórusú műanyag habokat, mikroszálas anyagokat, perlitet (ásványi anyagokat) és pirogén szilícium-dioxidokat. Ez utóbbi kettő akár laza porként is használható. Az elérhető hővezetési tényezők jó vákuum mellett megközelítőleg 0,003 és 0,008 W/(K m) között vannak - összehasonlítva a normál nyomáson a csendes levegő 0,026 W/(K m) értékével. Érdekes, hogy az ilyen anyagok a felezési idejű nyomás tekintetében nagyon különböznek. Sok anyag (pl. Mikroszálas anyagok) esetében ez kb. 1 mbar, azaz H. csak a normál légnyomás ezrelékénél, míg a füstölt szilícium-dioxid esetében ez több száz millibár lehet. Ez utóbbi esetben csak nagyon rossz minőségű vákuumra van szükség a jó szigetelőhatáshoz (hasonlóan más töltőanyagokhoz).
A gyártás során keletkező vákuum minél tartósabb fenntartása érdekében a burkolati rendszernek nagyon jó állandó tömítéssel kell rendelkeznie. Itt nem elég a héj károsodásának elkerülése, de az anyagnak a lehető legnagyobb mértékben el kell nyomnia az összes levegő alkatrészének (beleértve a vízgőzt is) diffúzióját. Ezenkívül a lemezek keskeny oldalán lévő burkolóanyagon keresztüli hővezetésnek, amely használat közben fenékizületlé válik, természetesen a lehető legkisebbnek kell lennie. Az egyik gyakran alumínium gőzzel bevont (fémezett) műanyag fóliákat használ, amelyekben egy nagyon vékony alumíniumréteg egyrészt jelentősen hozzájárul a tömörséghez (a gáz diffúziójának csökkenéséhez), másrészt csak kis mértékben járul hozzá a hővezetéshez. A kiváló minőségű rendszerek így több évtizedes élettartamot érnek el.
A vákuumszigetelő panelek élettartama bizonyos szintű gázdiffúzió hatására jelentősen meghosszabbítható úgynevezett getter anyagok alkalmazásával, amelyek kémiailag megkötik a nitrogén- és oxigénmolekulákat magukhoz, és így kivonják őket a behatolt gázból. Ezek azonban nem befolyásolják a kémiailag nagyon inert nemesgázokat, amelyek szintén kis mértékben vannak a levegőben; Ezért különösen az argon továbbra is hozzájárul a szigetelési hatás fokozatos romlásához. Más anyagok szárítóként működnek, azaz H. megkötik a vízgőzt.
A szűk fedél belsejében gyakran használnak gyapotot, hogy megakadályozzák a por beszívódását a levegő kiszivattyúzásakor.
A szigetelés elvesztése, ha sérült
Ha a vákuumszigetelő tábla mechanikusan megsérül, például egy köröm fúrásával vagy kalapálásával, akkor a vákuum nagyon gyorsan elvész. Ezután az egész panel elveszíti szigetelő hatásának jelentős részét; nem csak helyi hőhíd keletkezik a sérült terület közvetlen közelében. Sajnos nem mindig könnyű megmondani, hogy egy lemez megsérült; ez a rendszer hátránya.Végül is a szigetelési hatás általában még ilyen károsodások után sem igazán rossz. B. növelje az ideális érték háromszorosát, de mégis jobb legyen, mint egy ugyanolyan kis vastagságú hagyományos szigetelőlemez.
Magától értetődik, hogy az ilyen paneleket a helyszínen nem lehet méretre vágni; csak a mellékelt formában rakhatók le. Ehhez általában van értelme először kidolgozni egy pontos fektetési tervet. A hőszigetelt terület kisebb részeit hagyományos szigetelőlemezekkel lehet kitölteni, amelyek a helyszínen könnyen méretre vághatók.
Az építkezésen a károk kockázata meglehetősen magas, ha nem végezzük el gondosan. Például biztonságos építési helyeket kell biztosítani az építkezésen a feldolgozatlan panelek számára, amelyek éles szélű részekből készülnek, mint pl. B. a körmök és kövek szabadon maradnak. A telepítés előtt a paneleket újra szemrevételezéssel és tapintással ellenőrizni kell.
Bizonyos védelem a sérülések ellen a már laminált szigetelőlemezek szállításával érhető el. Ezért egyes termékek csak ebben a formában érhetők el. Ennek a megközelítésnek azonban az a hátránya, hogy jelentősen megnöveli a teljes vastagságot, és hogy a károsodást még nehezebb felismerni.
Különböző rendszereket fejlesztettek ki, amelyek nem feltétlenül teszik lehetővé a gáznyomás közvetlen mérését egy szigetelőlemezben, de legalább a funkciók közvetett szabályozását. Például egy kívülről alkalmazott szívócsengővel ellenőrizhető a külső nyomás, amelynél a burkoló membrán kifelé húzódik. Más módszerek a hővezető képesség helyi ellenőrzésén alapulnak. Bizonyos esetekben a sérült és ép paneleket egyszerű kopogtatópróbával lehet megkülönböztetni.
Vákuumszigetelő panelek alkalmazása
Ezeknek a paneleknek a fő előnye, hogy nagyon alacsony hőátbocsátási tényező (U-érték) érhető el kis rétegvastagsággal. Például, ha a tartómag hővezető képessége 0,005 W/(K m), és a héj anyaga csak kis mértékben járul hozzá a hővezetéshez, akkor a kb. 0,25 W/(K m 2) hőátadási tényező hatékony (ami egy ház homlokzatához nagyon jó lenne) ) már csak 2 cm rétegvastagsággal lehetséges; a borítékrendszert figyelembe véve 2,5–3 cm-t kaphat. A habosított polisztirolból készült tipikus szigetelőlemeznek körülbelül 16 cm vastagnak kell lennie. A vákuum hőszigetelés nagy teljesítményű szigetelést tesz lehetővé szűk helyeken is. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a rendelkezésre álló vákuumszigetelő panelek tényleges U-értékei a típustól függően meglehetősen eltérőek lehetnek.
Másrészről hátrányai vannak a viszonylag magas árnak és a szigetelőhatás nagymértékű elvesztésének, ha sérült. Ezek a hátrányok korlátozzák a felhasználást, és különös gondosságot igényelnek.
Bizonyos alkalmazásokban a vákuumszigetelő panelek különösen alkalmasnak bizonyultak, mivel az előnyök különösen hatékonyak, míg a hátrányok csak korlátozottak. Példa erre a hűtőszekrények, fagyasztók és elektromos kazánok hőszigetelése. Ezekben az alkalmazásokban a szigetelőanyag alacsony vastagsága különösen fontos, mivel különben a hűtött helyiség értékes mennyisége elveszne. Másrészt az anyag feldolgozása jól ellenőrizhető körülmények között történik egy gyárban, és később valószínűleg nem károsodik a gyárban. Ezeknek az anyagoknak a gyártási költségekhez való hozzájárulása viszonylag kicsi lehet a kiváló minőségű eszközök esetében.
A vákuumszigetelő panelek viszont az említett hátrányok (ha csak a magas ár) miatt nem ideálisak nagy területeken történő használatra az épületek hőszigetelésében. Vannak azonban olyan esetek, amikor ésszerű ezeket használni, különösen az épületek energiatakarékos felújításakor. Például egy erkély hozzáférhető területének későbbi hőszigetelése, amely alatt fűtött helyiség található, nagyon kívánatos lehet a szigetelőréteg nagyon alacsony vastagsága, mert ellenkező esetben a bejárati ajtónál kivitelezhetetlen lépés következne be; problémák is felmerülhetnek az esővíz elvezetésével. Ezzel szemben az ilyen panelek néhány négyzetméteres költségei nem túl jelentősek a többi költséghez képest. További jellemző alkalmazások a homlokzatok, a tetők és a padlók belső szigetelése, redőnydobozok, radiátorfülkék, tetőablakok és ablakfedelek.
Kérdések és megjegyzések az olvasóktól
Hogyan nézne ki egy jármű (lakóautó) szigetelése vákuumszigetelő panelekkel? Ez működőképes lenne?
Attól tartok, ez aligha lenne praktikus. Az ilyen paneleket ugyanis nem lehet méretre vágni vagy más módon átalakítani; ha megrongálja, a vákuum elvész.
Itt javasolhat kérdéseket és megjegyzéseket közzétételhez és megválaszoláshoz. Az RP-Energie-Lexikon szerzője bizonyos szempontok szerint dönt az elfogadásról. Lényegében az a lényeg, hogy az ügy széles körben érdekelt.
Ha itt kapsz segítséget, érdemes egy adománnyal visszaadni a szívességet, amellyel támogatod az energetikai szótár továbbfejlesztését.
Adatvédelem: Kérjük, ide ne írjon be személyes adatokat. Amúgy sem tennénk közzé őket, és hamarosan törölnénk őket. Lásd még az adatvédelmi irányelveinket.
Ha személyes visszajelzéseket vagy tanácsokat szeretne a szerzőtől, kérjük, írjon neki e-mailben.
A beküldéssel hozzájárulását adja a bejegyzéseinek itt történő közzétételéhez a szabályainknak megfelelően.
Ha tetszik ez a weboldal, kérjük, értesítse barátait és kollégáit - pl. B. a közösségi médián keresztül ide kattintva:
Ezeket a megosztási gombokat adatvédelem-barát módon állítják be!
Más webhelyeken található linkek kódja
Ha máshova szeretne linket elhelyezni a cikkhez (pl. Webhelyén, közösségi médiájában, vitafórumain vagy a Wikipédián), itt megtalálja a kódot. Ilyen linkek lehetnek B. nagyon hasznos lehet a szómagyarázatokhoz.
HTML link erre a cikkre:
Előnézeti képpel (lásd közvetlenül a fenti mezőt):
Ha helyénvalónak tartja, hogy linket tegyen a Wikipédiára, pl. B. a "== Weblinkek ==" alatt:
Kvíz kérdés
Ha kiválasztja a válaszokat, majd megnyomja ezt a gombot, akkor további magyarázatokat kap a bal oldalon.