Τα υλικά αερογέλης χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα εξοικονόμησης ενέργειας οικοδόμησης

Η αερογέλη είναι ένα νανοπόρο στερεό υλικό, το κύριο συστατικό του οποίου είναι εξαιρετικά λεπτά σωματίδια. Το υλικό έχει τα χαρακτηριστικά της μεγάλης συγκεκριμένης επιφάνειας, του υψηλού πορώδους και του μικρού μεγέθους σωματιδίων. Η αερογέλη, επίσης γνωστή ως στερεός καπνός ή παγωμένος καπνός, θεωρείται σήμερα ως το ελαφρύτερο στερεό υλικό. Λόγω της ειδικής φυσικής δομής του αεροτζελ, έχει ισχυρές αλεξίπυρες και θερμομονωτικές ιδιότητες, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρέως στον τομέα της κατασκευής, και έχει μια καλή προοπτική ανάπτυξης στον τομέα της διατήρησης ενέργειας οικοδόμησης.

Το εκπληκτικό υλικό αερογέλης

Η μόνωση θερμότητας, συντήρηση θερμότητας, ελαφριά, υλικά αερογέλης καλύπτουν τις απαιτήσεις της εξοικονόμησης ενέργειας οικοδόμησης, σύμφωνα με την τάση ανάπτυξης της κατασκευής ελαφριού.

Από τα ενενήντα, τα αεροτζελ έχουν λάβει ευρεία προσοχή παγκοσμίως, και οι χώρες έχουν επενδύσει πολλά χρήματα και ανθρώπινο δυναμικό στην έρευνά τους. Η εγχώρια έρευνα για το αεροτζελ έχει επίσης συσσωρεύσει πολλή εμπειρία έρευνας και ανάπτυξης, η οποία έχει δημιουργήσει ευνοϊκές συνθήκες για την προώθηση και την εφαρμογή των υλικών αεροτζελ.

Τα αεροτζελ μπορούν να χωριστούν σε ανόργανα αεροτζελ, οργανικά αεροτζελ και αεροτζελ άνθρακα. Μεταξύ αυτών, τα ανόργανα αερογέλια παρασκευάζονται από οργανικές μεταλλικές ουσίες με υπερκριτική μέθοδο ξήρανσης και σχηματίζουν τελικά ένα άμορφο στερεό υλικό χαμηλής πυκνότητας. Τα ανόργανα αεροτζελ έρχονται σε πολλές μορφές, κοινές είναι κεραμικές σκόνες, πολλαπλά αεροτζελ οξειδίων, εξαιρετικά λεπτά μέταλλα και αεροτζελ οξειδίων μονάδας. Τα κύρια υλικά του οργανικού αερογέλου είναι η φορμαλδεΰδη και η κινόνη, και η διαδικασία προετοιμασίας βελτιώνεται μόνο ελαφρώς στη διαδικασία προετοιμασίας του ανόργανου αερογέλου. Το αεροτζελ άνθρακα είναι κυρίως ένα είδος νανο-άνθρακα υλικού που λαμβάνεται με την ανθράκωση θερμοδιαβρωτικού οργανικού αεροτζελ. Έχει κυρίως τα χαρακτηριστικά της άμορφης κατάστασης, του ελαφρού βάρους, και του πορώδους. Αυτό το υλικό έχει ισχυρή ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Τα αεροζελέ έχουν πολλές ιδιότητες και μια από τις σημαντικότερες ιδιότητες για εφαρμογές εξοικονόμησης ενέργειας κτιρίων είναι η θερμική μόνωση. Τα υλικά αερογέλης έχουν υψηλό πορώδες και εξαιρετική λειτουργία μεταφοράς θερμότητας. Πρώτον, το υλικό αεροτζελ έχει χαμηλή πυκνότητα και η διαδρομή διάδοσης θερμότητας είναι μακρά στη δομή αεροτζελ, η οποία μειώνει σημαντικά την αποδοτικότητα μεταφοράς θερμότητας. Δεύτερον, το μέγεθος σωματιδίων του υλικού αεροπηκτωμάτων είναι μικρό, συνήθως κάτω από 20το οποίο θα περιορίσει την ελεύθερη κίνηση των μορίων αέρα στο υλικό αεροπηκτωμάτων και θα μειώσει τη συμβατική θερμική αγωγιμότητα του αέρα. Τα αεροτζελ με εξαιρετικά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα μπλοκάρουν την περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία έχει επίσης χαμηλά μήκη κύματος θερμικής ακτινοβολίας. Ως εκ τούτου, το αεροτζελ έχει μια καλή επίδραση θερμικής μόνωσης.

Η πυκνότητα των υλικών αερογέλης είναι μεταξύ 0.16 και 4.0η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από εκείνη άλλων υλικών, η οποία είναι σύμφωνη με την τάση ανάπτυξης της ελαφριάς κατασκευής. Επιπλέον, τα υλικά αερογέλης έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα της πρόληψης πυρκαγιάς, της υγιούς μόνωσης, και της αντίστασης διάβρωσης.

Εφαρμογή αερογέλης στον τομέα της εξοικονόμησης ενέργειας κτιρίων

1. Η προσθήκη αερογέλης με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα στο παραδοσιακό κονίαμα και το σκυρόδεμα μπορεί αποτελεσματικά να βελτιώσει την υλική απόδοση.

   Το κονίαμα θερμικής μόνωσης αερογέλης αποτελείται από τσιμέντο Πόρτλαντ ως παράγοντα πηκτωμάτων, προσθέτοντας αερογέλη, και χάντρες γυαλιού. Το μέγεθος των σφαιριδίων γυαλιού είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό των σωματιδίων αερογέλης, τα οποία μπορούν να γεμίσουν στη μήτρα κονιάματος, και τα μικρότερα σωματίδια αερογέλης γεμίζουν περαιτέρω τα κενά, έτσι ώστε το πορώδες μειώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο και η θερμική αγωγιμότητα του κονιάματος θερμικής μόνωσης μειώνεται επίσης. Η αναμενόμενη επίδραση μόνωσης κτηρίου μπορεί να ληφθεί. Εφαρμόστε κονίαμα θερμομόνωσης στην επιφάνεια του εξωτερικού τοίχου του κτιρίου. Όσο πιο παχύ είναι το κονίαμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού. Μπορεί να φανεί ότι το κονίαμα θερμικής μόνωσης αερογέλης μπορεί να εμποδίσει τη θερμότητα και να βελτιώσει τη συνολική επίδραση θερμικής μόνωσης και εξοικονόμησης ενέργειας της δομής κτηρίου. Μετά την προσθήκη αερογέλης στο σκυρόδεμα, το βάρος και η θερμική αγωγιμότητα του σκυροδέματος θα μειωθεί σημαντικά, αλλά θα βλάψει επίσης τη μηχανική αντοχή του σκυροδέματος, οπότε το σκυρόδεμα αερογέλης πρέπει να αποφεύγεται στους φέροντες τοίχους.

   
   

2. Η σκόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα εσωτερικά επιστρώματα τοίχων, ως συμπλήρωμα των δομικών μέτρων μόνωσης θερμότητας, όχι μόνο για τη μόνωση των εσωτερικών τοίχων οικοδόμησης, αλλά και για τους εξωτερικούς τοίχους και τη μόνωση στεγών.

   Η εσωτερική μόνωση τοίχων είναι ένα σημαντικό μέρος της μηχανικής μόνωσης κτηρίων, αλλά συχνά παραβλέπεται εύκολα. Η εσωτερική θερμότητα διαχέεται μέσω του εσωτερικού τοίχου και μεταφέρεται στο εξωτερικό. Η μόνωση του εσωτερικού τοίχου πρέπει να καλύψει τις πιο βασικές απαιτήσεις μόνωσης, και πρέπει επίσης να έχει μια αλεξίπυρη λειτουργία, και τα μη ρυπογόνα υλικά πρέπει να επιλεγούν. Η χρήση των επιτροπών μόνωσης αερογέλης μπορεί να βελτιώσει τη θερμική μόνωση και τα υγιή αποτελέσματα μόνωσης, και μπορεί επίσης να καλύψει τις απαιτήσεις πυροπροστασίας πάνω από 400°C. Η σκόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα εσωτερικά επιστρώματα τοίχων, ως συμπλήρωμα στα δομικά μέτρα μόνωσης, όχι μόνο για την οικοδόμηση εσωτερικών τοίχων, αλλά και για τους εξωτερικούς τοίχους και τη μόνωση στεγών. Τα κύρια υλικά των προϊόντων σκονών αερογέλης είναι αερογέλη και νανο-τα οποία γίνονται μέσω ειδικών διαδικασιών, και το μέγεθος πόρων είναι εξαιρετικά μικρό, το οποίο μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις της απόδοσης θερμικής μόνωσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην οικοδόμηση των στρωμάτων θερμικής μόνωσης.

   
   

3. Το υλικό εφαρμόζεται στη δεξαμενή αποθήκευσης νερού, τον συλλέκτη θερμότητας, τη σωλήνωση και άλλα μέρη του θερμοσίφωνα, και η απώλεια θερμότητας μπορεί να μειωθεί από λιγότερο από 30% σε σύγκριση με το παρελθόν.

   Τα υλικά αερογέλης έχουν χρησιμοποιηθεί στους ηλιακούς συλλέκτες στεγών για μεγάλο χρονικό διάστημα. Χρησιμοποιούνται κυρίως στις συσκευές θερμικής μόνωσης των ηλιακών θερμοσίφωνα, οι οποίες μπορούν αποτελεσματικά να βελτιώσουν την αποδοτικότητα της χρήσης ηλιακής ενέργειας, να τους καταστήσουν πρακτικότερους, και να ικανοποιήσουν τις καθημερινές ανάγκες των ανθρώπων. Η εφαρμογή των υλικών αεροπηκτωμάτων στις δεξαμενές αποθήκευσης νερού, τους συλλέκτες θερμότητας, τους σωλήνες και άλλα μέρη του θερμοσίφωνα μπορεί να αυξήσει την αποδοτικότητα συλλογής θερμότητας από τουλάχιστον 1 φορές σε σύγκριση με τους συνηθισμένους ηλιακούς θερμοσίφωνας, και η απώλεια θερμότητας μπορεί να μειωθεί από λιγότερο από 30% σε σύγκριση με το παρελθόν.

   
   

   Έχει αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά υδροφοβικότητας και θερμικής μόνωσης, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την επίδραση μόνωσης των αγωγών, και είναι ένα ιδανικό υλικό θερμικής μόνωσης. Ο σωλήνας μπορεί να τυλιχτεί με αερογέλη αισθητό ως κύριο στρώμα μόνωσης της δομής μόνωσης, και το στρώμα προστασίας μετάλλων χρησιμοποιείται ως δεύτερο μέτρο μόνωσης για να προστατεύσει το στρώμα μόνωσης αερογέλης. Κατά την περιτύλιξη πολυστρωματικού αερογέλου αισθητού, η κλιμακωτή μέθοδος επικάλυψης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ενισχύσει την απόδοση θερμικής μόνωσης. Η αισθητή αερογέλη έχει καλύτερη εκτατή δύναμη, ευελιξία και αντίσταση συμπίεσης, και η κατασκευή του στρώματος μόνωσης είναι σχετικά απλή. Επιπλέον, η υδροφοβικότητα της κουβέρτας αερογέλης διατηρεί τη θερμική αγωγιμότητα σχεδόν αμετάβλητη κατά τη διάρκεια της χρήσης, και η δομή μόνωσης αερογέλης είναι πιο εξοικονόμηση ενέργειας από την παραδοσιακή δομή μόνωσης.

   
   

4. Η χρήση γυαλιού αερογέλης μπορεί να βελτιώσει την επίδραση θερμικής μόνωσης, να μειώσει την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, και να ικανοποιήσει τις ανάγκες των ανθρώπων.

   Το γυαλί μειώνει συνήθως τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας του γυαλιού με τη μορφή κοίλου, κενού και ενδιάμεσου στρώματος, και μπορεί να βελτιώσει τη δυνατότητα μείωσης θορύβου. Η επίδραση εξοικονόμησης ενέργειας του γυαλιού αερογέλης είναι προφανής. Στις καυτές περιοχές του καλοκαιριού και του κρύου χειμώνα, το γυαλί αερογέλης μπορεί να αποδυναμώσει την ηλιακή ακτινοβολία το καλοκαίρι και να μειώσει την απώλεια θερμότητας περίπου 20%. Το χειμώνα, το γυαλί αερογέλης μπορεί να μπλοκάρει περίπου 40% του εσωτερικού ζεστού αέρα, ο οποίος έχει την καλή αξία εξοικονόμησης ενέργειας. Αν και τα παράθυρα αποτελούν μόνο ένα μικρό μέρος του περιβλήματος του κτιρίου, η κατανάλωση ενέργειας αντιπροσωπεύει περίπου 25% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας. Ο κύριος λόγος είναι ότι τα παράθυρα κτηρίου δεν παίζουν ρόλο στη μόνωση και η εσωτερική θερμότητα τείνει να διαχέεται προς το εξωτερικό μέσω των παραθύρων. Το καλοκαίρι, το φως του ήλιου λάμπει απευθείας μέσα στο δωμάτιο μέσω των παραθύρων, προκαλώντας την αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας. Η χρήση γυαλιού αερογέλης μπορεί να βελτιώσει την επίδραση θερμικής μόνωσης, να μειώσει τον αντίκτυπο της ηλιακής ακτινοβολίας, και να ικανοποιήσει τις ανάγκες των ανθρώπων. Σε σύγκριση με το συνηθισμένο γυαλί, το γυαλί αερογέλης έχει υψηλότερη μετάδοση φωτός, και έχει μικρή επίδραση στον εσωτερικό φωτισμό. Σε αυτό το στάδιο, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι γυαλιού αερογέλης, ο ένας είναι τοποθετημένο σε στρώματα γυαλί και ο άλλος είναι ντυμένο γυαλί. Το τοποθετημένο σε στρώματα γυαλί καταναλώνει περισσότερο αεροτζελ, και το αντίστοιχο κόστος είναι υψηλότερο. Αντίθετα, η τιμή του ντυμένου γυαλιού είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του τοποθετημένου σε στρώματα γυαλιού, και έχει την καλή απόδοση θερμικής μόνωσης, μέχρι 88% ελαφριά μετάδοση, και δεν θα επηρεάσει τον εσωτερικό φωτισμό.

   
   

5. Τα υλικά θερμικής μόνωσης αερογέλης είναι μη εύφλεκτα υλικά κατηγορίας Α, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή πυρίμαχων δομών.

   Ο σύνθετος τοίχος σκυροδέματος αερογέλης είναι ένα ελαφρύ υλικό τοίχων θερμικής μόνωσης κατασκευασμένο από πλήρωση αερογέλης και τροποποιημένο ελαφρύ σύνολο. Η πλήρωση αερογέλης σε επεκταθέν περλίτη μπορεί να προετοιμάσει επεκταθέν περλίτη αερογέλης και να το χρησιμοποιήσει ως ελαφρύ σύνολο για να διαμορφώσει έναν νέο τύπο θερμομονωτικού υλικού. Ο διευρυμένος περλίτης αερογέλης έχει μια συμπιεστική δύναμη 4.39και μια θερμική αγωγιμότητα 0.062Η δομή αερογέλης είναι κυρίως ένα πορώδες δίκτυο, το οποίο μπορεί να καλύψει την επιφάνεια της χαλύβδινης δομής με ένα θερμομονωτικό σύνθετο υλικό αερογέλης για να παρατείνει το χρόνο καύσης χωρίς την παραγωγή τοξικών ουσιών. Ταυτόχρονα, το υλικό αερογέλης μπορεί να εμποδίσει την εξάπλωση της πυρκαγιάς, είναι ένα μη εύφλεκτο υλικό κατηγορίας Α, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην οικοδόμηση πυρίμαχων δομών.

   Το αεροτζελ έχει εξαιρετική απόδοση, αλλά η δύναμη του καθαρού υλικού αεροτζελ είναι χαμηλή. Η έρευνα και η ανάπτυξη σύνθετων υλικών αερογέλης θα πρέπει να ενισχυθεί περαιτέρω, και το υλικό αερογέλης θα πρέπει να συνδυαστεί λογικά με άλλα υλικά για να ενισχύσει αποτελεσματικά την απόδοση του υλικού και να αναπληρώσει το αερογέλη. Ανεπαρκές υλικό. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να μειωθεί περαιτέρω το κόστος προετοιμασίας και χρήσης αερογέλης προκειμένου να καταλαμβάνει μεγαλύτερο μερίδιο στην αγορά κατασκευών και να βελτιωθεί αποτελεσματικά τα ολοκληρωμένα οφέλη των υλικών αερογέλης.