Aplikace aerogelu v energetických úsporách budov

Se zlepšením požadavků na energetickou úsporu budov a rozvojem moderních technologií se vyvíjí tepelně izolační a zvukově izolační materiály budov také ve směru lehké, multifunkční a zelené ochrany životního prostředí. Vzhledem ke svým konstrukčním vlastnostem, jako je velká specifická plocha povrchu, vysoká pórovitost a malá velikost částic, aerogelové materiály mají dobrý tepelně izolační výkon, požární odolnost a zpomalování hoření a mohou efektivně splnit požadavky moderních budov na úsporu energie. V současné době zahrnují jeho aplikační formy zejména aerogelové sklo, aerogelové povlaky, aerogelové deky, aerogelové plechy a střešní solární kolektory atd., které mají dobré vývojové vyhlídky a užitnou hodnotu v oblasti úspory energie budov.

01 Aplikace aerogelu do stěn a střech

Aerogelová plst. Aerogelová plst je tepelně izolační plst s určitou flexibilitou vyrobená složením aerogelu SiO2 s materiálem vyztuženým vlákny ve fázi solu a následně gelovým a sušením. Řeší problémy nízké mechanické pevnosti, křehkosti a prasknutí aerogelu a jeho tepelná vodivost je ≤0.022W/m·K. Má dobrou hydrofobitu a aeropropustnost a může nahradit polyuretanovou pěnu, azbestovou izolační plst, křemičitanová vlákna a jiné tradiční flexibilní izolační materiály, které nejsou šetrné k životnímu prostředí a mají špatný izolační výkon. S cílem podpořit jeho široké uplatnění v oblasti izolace obvodů a potrubí je třeba vyřešit následující problémy: výrazné snížení nákladů a zlepšení efektivity výroby; lepší řešení problému oddělení aerogelového prášku během používání pro zlepšení výkonnosti produktu.

Aerogelová kompozitní nehořlavá izolační deska. Aerogelová kompozitní nehořlavá izolační deska je nový typ nehořlavé izolační desky připravené kompozitním zpracováním se speciálním procesem s využitím nového typu supertepelně izolačního materiálu aerogelového, želírovacího materiálu na bázi cementu, anorganického kompozitního masterbatchu a expandovatelného polystyrenu jako hlavních surovin. může nahradit tradiční tepelně izolační materiály, je to inovativní ohnivzdorný tepelně izolační materiál v oblasti úspory energie staveb, hustota produktu ~100kg/m3, třída A2 nehořlavá, tepelná vodivost ≤0.042W/m·K, aerogelová kompozitní deska na jednotku objemu ve srovnání s tepelně izolační deskou z kamenné vlny, spotřeba energie je snížena o více než 20%, emise uhlíku jsou sníženy o více než 40%, konstrukce je jednoduchá, pevnost lepení je dvakrát větší než tradiční tepelně izolační materiály a kvalita podobné vý<pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad> Zaplňuje mezeru na domácím trhu a splňuje potřeby stavebního průmyslu po nových tepelně izolačních materiálech, jako je bezpečnost, ochrana životního prostředí, vysoká účinnost a úspora energie, a má široké tržní vyhlídky. Aerogel kompozitní nehořlavá izolační deska je vhodná pro tenký omítkovací systém a integrovaný systém tepelné izolace a dekorace a může být široce používána v obytných budovách, veřejných budovách, průmyslových závodech, kombinovaných chladírenských skladech, skladech, skladových supermarketech, kancelářských budovách, renovaci starých budov, činností bydlení a dalších oblastech.

Aerogelové vakuové izolační panely. Aerogelový vakuový izolační panel je vyroben z nanoporézního super izolačního materiálu (nanoaerogel, nanoplynová fáze SiO2) jako jádrového materiálu, přidán getterem a obalen membránovým materiálem. Úlohou jádrového materiálu je zajistit pevnost izolační desky, membránový materiál má zajistit vakuum uvnitř a getter má absorbovat plyn smíchaný ve vakuovém obalu a plyn infiltrovaný během dlouhodobého používání. Důvodem, proč aerogelový vakuový izolační panel má vynikající tepelnou izolaci, je, že používá jádrový materiál s nízkou tepelnou vodivostí na základě vakuové izolace ke snížení pevného tepelného vedení a současně používá sušicí prostředek a getter k absorbaci plynu v jádrovém materiálu. a vodní pára ke snížení tepelného vedení plynu a vysoce výkonné membránové materiály mohou také snížit tepelné záření, čímž splňují požadavky na vysoce účinnou ochranu tepla a úsporu energie. Ve srovnání s tradičními tepelně izolačními materiály (EPS deska, kamenná vlna atd.), jeho tloušťka je pouze 1/4~1/6 tloušťky tradičních tepelně izolačních materiálů při stejném koeficientu přenosu tepla.

02 Aerogelové tepelně izolační nátěry

Aerogelová izolační střední vrstva. Hlavní složkou aerogelového tepelně izolačního nátěru je vysoce výkonná emulze pryskyřice, s aerogelem SiO2 a dutými skleněnými mikrosférami jako surovinami, vodou jako rozpouštědlem, vysoce výkonným tepelně izolačním materiálem syntetizovaným speciálním procesem a tepelnou vodivostí může být nízká až 0.035W/m·K a třída A ohnivotní, s funkcí zvukové izolace a redukce hluku, efekt úspory energie je zřejmý. Konstrukce je pohodlná a adheze je silná. Při použití v kombinaci s tradičními izolačními deskami může být tloušťka izolační vrstvy snížena, hmotnost může být snížena, úroveň požární ochrany lze zlepšit a životnost může být prodloužena.

03 Aerogelové povlaky na čištění vzduchu

Vzhledem k velké ploše barvy uvnitř a velké kontaktní ploše se vzduchem má vlastní výhody úpravy vzduchu. Proto se stalo trendem vyrábět interiérové barvy na stěny s funkcí odstraňování aldehydů a deodorizace. V průmyslu se křemenná zemina obvykle přidává do barvy. , zeolit, křemičitan vápenatý a jiné porézní materiály, ale účinek odstranění aldehydu není uspokojivý a cena je drahá. Aerogel SiO2 připravený sol-gelovou metodou má poréznost až 99,8% a specifickou plochu až 1000m2/g. V kombinaci s použitím katalyzátoru má dvojí funkce rychlé adsorpce a katalytické degradace. Připravený nátěr může být efektivně čištěn vnitřního vzduchu, antibakteriální a proti plísním, mít významné adsorpční a degradační schopnosti pro znečišťující plyny, jako je formaldehyd, benzen a sirovodík, a má vynikající antibakteriální a antiplísně, degradace formaldehydu a antikondenzační funkce, v zásadě realizovat odstranění aldehydů a deodorizaci. Je vhodný pro domy, kanceláře a veřejná místa, jako jsou high-end hardcover domy, soukromé vily, nemocnice, školy, zařízení pro starší péči a další vnitřní prostředí, které vyžadují čištění vzduchu.

04 Aerogelové funkční nátěry

Aerogelový povlak odolný proti vysokým teplotám. Aerogelové povlaky odolné proti vysokým teplotám mají vlastnosti tenké tloušťky, odolnosti proti vysokým teplotám a tepelné izolace. Tloušťku nátěrového filmu pro konstrukci lze zvolit podle prostředí použití a dosaženého chladicího rozsahu. Má výhody dobré adaptability a silné ovladatelnosti. Dlouhodobé použití ve vysokoteplotním prostředí nad 200°C může chránit substrát a fyzikální a chemické vlastnosti povlaku mohou stále zůstat relativně stabilní. Může být aplikován na topné potrubí uvnitř budov a dalších částí, které vyžadují ochranu při vysokých teplotách.

Aerogelové povlaky zpomalující požár. Aerogelový povlak zpomalující požár je potažen na povrchu hořlavých substrátů, který může účinně zabránit přenosu tepla, snížit hořlavost substrátů, zpoždění nebo dokonce zabránit šíření ohně, čímž se zlepšuje limit požární odolnosti potažených substrátů. Použití tohoto nátěru může výrazně snížit poškození stavebních zařízení, když narazí na oheň. Účinek prevence požáru je mnohem lepší než účinek běžných ohnivzdorných nátěrů a ohnivzdorných materiálů. Může být aplikován na mnoho příležitostí, včetně povrchu betonu, bloků a ocelových konstrukcí, k ochraně bezpečnosti budov, zařízení, zařízení a personálu.

Aerogelová zvuková izolace a povrch pohlcující zvuk. Aerogel má velké množství drobných propojených pórů a zvukové vlny mohou tyto póry rozšířit hluboko do interiéru a mít tření s nimi, aby převáděly zvukovou energii na tepelnou energii a dosáhly zvukové izolace. Obecně se smíší s jinými zvukově absorbujícími materiály, aby vytvořil zvukově absorbující materiál se silnějším zvukově absorbujícím účinkem, který lze použít při různých příležitostech, které vyžadují zvukovou izolaci a zvukovou absorpci, jako jsou domácnosti, nákupní centra a hotely.

Aerogelová adsorpční vrstva. SiO2 aerogel má nanoporézní síťovou strukturu a obrovskou vnitřní plochu, díky čemuž má strukturní vlastnosti adsorpčního materiálu a má super adsorpční kapacitu pro organická rozpouštědla a organické látky a jeho adsorpční výkon je lepší než u běžných adsorbentů (aktivní uhlí), křemičitý gel, Al2O3, molekulární síta atd.) jsou lepší a lze ho kombinovat s jinými substráty, aby vytvořil nové adsorpční materiály. Aerogelový adsorpční nátěr je recyklovatelný, zelený a ekonomický a má vynikající vývojový potenciál. Může být široce používán v čištění vzduchu, čištění odpadních vod, adsorpci vodních par, lékařské filtraci, odsolování mořské vody a dalších oblastech.

05 Aerogelová malta a beton

Přidání aerogelu s nízkou tepelnou vodivostí do tradičních malt a betonu může efektivně zlepšit výkon materiálu. Aerogelová tepelně izolační malta je vyrobena z portlandského cementu jako želírovacího prostředku, přidává aerogel SiO2 a skleněné korálky. Velikost skleněných kuliček je mnohem větší než velikost aerogelových částic, které mohou být naplněny do malty matrice, a menší aerogelové částice dále vyplňují mezery, takže pórovitost je co nejvíce snížena a tepelná vodivost tepelně izolační malty také klesá. Lze získat očekávaný efekt izolace budovy. Naneste tepelně izolační maltu na povrch vnější stěny budovy. Čím silnější malta, tím větší teplotní rozdíl mezi uvnitř a vnější. Je vidět, že aerogelová tepelně izolační malta může blokovat teplo a zlepšit celkový tepelný izolační a energeticky úsporný účinek stavební konstrukce. Po přidání aerogelu do betonu bude hmotnost a tepelná vodivost betonu výrazně snížena, ale také poškodí mechanickou pevnost betonu, takže by se aerogelový beton měl v nosných stěnách vyhnout.

06 Aerogel úsporné dveře a okna

Protože porézní síťová struktura aerogelu má "nekonečný efekt izolační desky" na tepelné záření, má také vlastnosti absorpce zvuku a přenos světla, takže tepelně izolační efekt aerogelového skla je několikrát vyšší než účinek běžného dvouvrstvého skla. A má účinek redukce hluku. Díky extrémně nízké tepelné vodivosti a tloušťce samotného materiálu může aerogelové sklo dosáhnout minimální hodnoty U 0,5W/m2·K, světelného výkonu více než 75%, dobré zvukové izolace a snížení hluku a odolnosti proti tlaku větru, která může výrazně snížit teplé a studené vlastní explozi Skryté nebezpečí, žádná kondenzace, vynikající požární prevence a tepelné absorpce, tenké, světlo, šetřit jiné materiály, dlouhou životnost a dosáhnout rovnováhy mezi úsporou energie v budově, pohodlouho prostředí. Ve srovnání s jednoduchým sklem, izolačním sklem, sklem Low-E atd., aerogelové sklo má nejvýznamnější tepelně izolační výkon. Široce používaný v různých energeticky úsporných stavebních projektech.

07 Aerogelový solární kolektor plynu

Gelový materiál může být použit v tepelně izolačním zařízení solárního ohřívače vody, takže účinnost využití solární energie je účinnější, užitný vzor je praktičtější a může uspokojit životní potřeby lidí. Aplikace aerogelových materiálů v nádržích na zásobníky vody, tepelných kolektorech, potrubích a dalších částech ohřívače vody může zvýšit účinnost sběru tepla alespoň jednou ve srovnání s běžnými solárními ohřívači vody a tepelné ztráty mohou být sníženy o méně než 30% ve srovnání s minulostí.

Aerogelové materiály mají vynikající vlastnosti, jako je tepelná izolace, tepelná ochrana a lehká hmotnost, které splňují požadavky na úsporu energie budov a vývojový trend lehkých budov. Výzkum a vývoj kompozitních aerogelových materiálů by měl být dále posílen a aerogelové materiály by měly být přiměřeně kombinovány s jinými materiály. účinně zvýšit výkon materiálu. Současně je nutné dále snížit náklady na přípravu a použití aerogelu s cílem zaujmout větší podíl na stavebním trhu a efektivně zlepšit komplexní výhody aerogelových materiálů.