วัสดุ Airgel ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการประหยัดพลังงานอาคาร

แอโรเจลเป็นวัสดุแข็งที่มีรูพรุนนาโนซึ่งมีส่วนประกอบหลักคืออนุภาคละเอียดพิเศษ วัสดุมีลักษณะของพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ความพรุนสูงและขนาดอนุภาคขนาดเล็ก แอโรเจล หรือที่เรียกกันว่า Solid Smoke หรือ Frozen Smoke ซึ่งปัจจุบันถือว่าเป็นวัสดุที่เป็นของแข็งที่มีน้ำหนักเบาที่สุด Airgel มีประสิทธิภาพในการป้องกันอัคคีภัยและฉนวนกันความร้อนที่แข็งแกร่งเนื่องจากโครงสร้างทางกายภาพพิเศษของมันสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการก่อสร้างและมีแนวโน้มการพัฒนาที่ดีในด้านการประหยัดพลังงานของอาคาร

วัสดุ Aerogel มหัศจรรย์

ฉนวนกันความร้อน, ฉนวนกันความร้อน, น้ำหนักเบา, วัสดุ aerogel เป็นไปตามข้อกำหนดในการประหยัดพลังงานของอาคารและสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาน้ำหนักเบาของอาคาร

ตั้งแต่ปี 1990 aerogel ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางทั่วโลกและประเทศต่างๆได้ลงทุนเงินทุนและกำลังคนเป็นจำนวนมากในการวิจัยของพวกเขา การวิจัยในประเทศเกี่ยวกับ aerogel ยังได้สะสมประสบการณ์การวิจัยและพัฒนาจำนวนมากซึ่งสร้างเงื่อนไขที่ดีสำหรับการส่งเสริมการใช้วัสดุ aerogel

แอโรเจลสามารถแบ่งออกเป็นแอโรเจลอนินทรีย์แอโรเจลอินทรีย์และแอโรเจลคาร์บอน ในหมู่พวกเขาเจลอากาศอนินทรีย์ที่เตรียมจากสารโลหะอินทรีย์โดยวิธีการอบแห้งแบบ supercritical และในที่สุดก็สร้างวัสดุที่เป็นของแข็งที่มีความหนาแน่นต่ำ แอร์เจลอนินทรีย์มีอยู่ในหลายรูปแบบที่พบบ่อยคือผงเซรามิก, คอมโพสิตออกไซด์ airgel, โลหะพิเศษและหน่วยออกไซด์ airgel วัสดุหลักของแอโรเจลอินทรีย์คือฟอร์มาลดีไฮด์และควิโนนและกระบวนการเตรียมการปรับปรุงเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกระบวนการเตรียมแอโรเจลอนินทรีย์ คาร์บอนแอโรเจลส่วนใหญ่เป็นวัสดุคาร์บอนนาโนที่ได้รับจากการคาร์บอนเทอร์โมเซตติงอินทรีย์แอโรเจล ส่วนใหญ่มีลักษณะสัณฐานน้ำหนักเบามีรูพรุน วัสดุนี้มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง

วัสดุ Aerogel มีคุณสมบัติหลายอย่างและฉนวนกันความร้อนเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดในการประหยัดพลังงานในอาคาร วัสดุอากาศเจลมีความพรุนสูงและมีคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนที่ดีเยี่ยม ประการแรก วัสดุแอโรเจลมีความหนาแน่นต่ำและมีเส้นทางการถ่ายเทความร้อนที่ยาวนานในโครงสร้างของแอโรเจลซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก ประการที่สองขนาดของอนุภาคของวัสดุแอโรเจลมีขนาดเล็กลงโดยปกติจะอยู่ต่ำกว่า 20 นาโนเมตรซึ่งจะ จำกัด การเคลื่อนที่อิสระของโมเลกุลอากาศในวัสดุแอโรเจลและลดการนำความร้อนของอากาศ แอโรเจลที่มีการนำความร้อนต่ำมากปิดกั้นรังสีอินฟราเรดส่วนใหญ่และรังสีอินฟราเรดยังมีรังสีความร้อนที่มีความยาวคลื่นต่ำ ส่งผลให้แอโรเจลมีฉนวนกันความร้อนที่ดี

ความหนาแน่นของวัสดุแอโรเจลอยู่ระหว่าง 0.16-4.0 กก. / ลบ.ม. ซึ่งต่ำกว่าวัสดุอื่น ๆ มากและสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาของอาคารที่มีน้ำหนักเบา นอกจากนี้วัสดุอากาศเจลยังมีข้อดีของการป้องกันอัคคีภัยฉนวนกันเสียงและการกัดกร่อน

การประยุกต์ใช้ Aerogel ในด้านการประหยัดพลังงานในอาคาร

1. การเพิ่มแอโรเจลที่มีการนำความร้อนต่ำลงในปูนและคอนกรีตแบบดั้งเดิมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ

   ปูนฉนวนกันความร้อน Airgel ทำจากปูนซีเมนต์ซิลิเกตเป็นสารยึดเกาะและเพิ่ม Airgel ซิลิกาและลูกปัดแก้ว ขนาดของลูกปัดแก้วมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของอนุภาคแอโรเจลมาก อนุภาคแอโรเจลสามารถเติมลงในเมทริกซ์ปูนและอนุภาคแอโรเจลขนาดเล็กจะเติมช่องว่างต่อไปเพื่อลดความพรุนให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และการนำความร้อนของปูนฉนวนก็ลดลงเช่นกัน สามารถรับผลฉนวนอาคารที่ต้องการได้ ทาปูนกันความร้อนบนผิวด้านนอกของอาคาร ปูนยิ่งหนาเท่าไรความแตกต่างของอุณหภูมิภายในและภายนอกก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จะเห็นได้ว่าปูนฉนวนกันความร้อน aerogel สามารถป้องกันความร้อนและปรับปรุงฉนวนกันความร้อนโดยรวมและผลการประหยัดพลังงานของโครงสร้างอาคาร หลังจากเพิ่มแอโรเจลลงในคอนกรีตน้ำหนักและการนำความร้อนของคอนกรีตจะลดลงอย่างมาก แต่ยังทำลายความแข็งแรงเชิงกลของคอนกรีตดังนั้นผนังแบริ่งควรหลีกเลี่ยงการใช้คอนกรีตแอโรเจล

   
   

2. ผง Aerogel สามารถใช้ในการเคลือบผนังภายในเพื่อเสริมมาตรการฉนวนกันความร้อนโครงสร้างไม่เพียง แต่สำหรับฉนวนกันความร้อนของผนังภายในของอาคาร แต่ยังสำหรับผนังภายนอกและหลังคา

   ฉนวนกันความร้อนผนังภายในเป็นส่วนสำคัญของโครงการฉนวนกันความร้อนอาคาร แต่มักถูกมองข้ามได้ง่าย ความร้อนภายในจะกระจายผ่านผนังด้านในและส่งผ่านไปยังภายนอก ฉนวนกันความร้อนของผนังด้านในต้องตอบสนองความต้องการฉนวนกันความร้อนขั้นพื้นฐานที่สุด นอกจากนี้ยังต้องมีฟังก์ชั่นป้องกันไฟและควรเลือกวัสดุที่ปราศจากมลพิษ การใช้แผ่นฉนวนกันความร้อน Airgel สามารถปรับปรุงฉนวนกันความร้อนและเสียงและยังสามารถตอบสนองความต้องการในการป้องกันอัคคีภัยได้มากกว่า 400 องศาเซลเซียส ผง Aerogel สามารถใช้ในการเคลือบผนังภายในเป็นส่วนเสริมของมาตรการฉนวนกันความร้อนโครงสร้างไม่เพียง แต่สามารถใช้สำหรับผนังภายในอาคาร แต่ยังสำหรับฉนวนกันความร้อนภายนอกและหลังคา วัสดุหลักของผลิตภัณฑ์แอร์โรเจลชนิดผงคือ แอโรเจล และ นาโน SiO2 ซึ่งผลิตโดยกระบวนการพิเศษ มีขนาดรูรับแสงที่เล็กมาก สามารถตอบสนองความต้องการด้านคุณสมบัติฉนวนกันความร้อน และสามารถนำไปใช้กับฉนวนกันความร้อนของอาคารได้อย่างกว้างขวาง

   
   

3. วัสดุ aerogel นี้ใช้ในถังเก็บน้ำเก็บความร้อนท่อและส่วนอื่น ๆ ของเครื่องทำน้ำอุ่น การสูญเสียความร้อนสามารถลดลงน้อยกว่า 30% เมื่อเทียบกับอดีต

   วัสดุอากาศเจลถูกนำมาใช้ในเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาเป็นเวลานาน พวกเขาส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์ฉนวนกันความร้อนของเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้สามารถใช้งานได้จริงและตอบสนองความต้องการในชีวิตประจำวันของผู้คน การใช้วัสดุแอโรเจลในถังเก็บน้ำเครื่องทำความร้อนท่อและส่วนประกอบอื่น ๆ ของเครื่องทำน้ำอุ่น เมื่อเทียบกับเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไปสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการสะสมความร้อนได้อย่างน้อย 1 เท่าและการสูญเสียความร้อนน้อยกว่าในอดีตน้อยกว่า 30%

   
   

   Airgel Felt มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำและการเก็บรักษาความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ สามารถปรับปรุงผลการเก็บรักษาความร้อนของท่อ เป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนที่เหมาะ ท่อสามารถห่อหุ้มด้วยความรู้สึก aerogel เป็นฉนวนกันความร้อนหลักของโครงสร้างฉนวนกันความร้อนและชั้นป้องกันโลหะเป็นมาตรการฉนวนกันความร้อนที่สองเพื่อป้องกันฉนวนกันความร้อน aerogel เมื่อห่อรู้สึก aerogel หลายชั้นสามารถใช้วิธีการซ้อนทับกันเพื่อปรับปรุงฉนวนกันความร้อน รู้สึกแอโรเจลมีความต้านทานแรงดึงที่ดีขึ้นมีความยืดหยุ่นและความต้านทานการบีบอัดและฉนวนถูกสร้างขึ้นค่อนข้างง่าย นอกจากนี้ คุณสมบัติพิเศษของผ้าห่มแอโรเจล (Hydrophobic Blanket) ยังช่วยให้การนำความร้อนระหว่างการใช้งานยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และโครงสร้างฉนวนกันความร้อนแอโรเจล (Hydrophobic Blanket) จะช่วยประหยัดพลังงานได้มากกว่าโครงสร้างฉนวนกันความร้อนทั่วไป

   
   

4. การใช้แก้วแอโรเจลสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนลดผลกระทบของรังสีแสงอาทิตย์และตอบสนองความต้องการของผู้คน

   แก้วแอโรเจลมักจะช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของแก้วในรูปแบบของกลวงสูญญากาศและลามิเนตและสามารถปรับปรุงความสามารถในการลดเสียงรบกวน ผลการประหยัดพลังงานของแก้วแอร์เจลที่เห็นได้ชัดเจน ในพื้นที่ที่มีอากาศร้อนและหนาวเย็นในฤดูร้อนกระจกแอร์เจลสามารถลดรังสีดวงอาทิตย์ในช่วงฤดูร้อนและลดการสูญเสียความร้อนได้ประมาณ 20% ในฤดูหนาว กระจกแอร์เจลสามารถป้องกันอากาศร้อนภายในอาคารได้ประมาณ 40% และมีคุณค่าในการประหยัดพลังงานที่ดี แม้ว่าหน้าต่างจะเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของซองจดหมายอาคาร แต่การใช้พลังงานคิดเป็นประมาณ 25% ของการใช้พลังงานทั้งหมด สาเหตุหลักคือหน้าต่างอาคารไม่ได้ทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนและความร้อนจากภายในมักจะกระจายออกไปข้างนอกผ่านหน้าต่าง ในฤดูร้อนแสงแดดส่องผ่านหน้าต่างโดยตรงเข้าไปในห้องทำให้อุณหภูมิในห้องสูงขึ้น การใช้กระจกแอร์เจลจะช่วยเพิ่มฉนวนกันความร้อน ลดผลกระทบจากรังสีแสงอาทิตย์ และตอบสนองความต้องการของประชาชน กระจกแอโรเจลมีการส่งผ่านแสงสูงกว่ากระจกทั่วไปและมีผลต่อแสงในอาคารเพียงเล็กน้อย ในขั้นตอนนี้แก้วแอร์เจลมีสองประเภทหลักคือกระจกลามิเนตและกระจกเคลือบ กระจกลามิเนตใช้ aerogel มากขึ้นและค่าใช้จ่ายที่สอดคล้องกันก็สูงขึ้น ในทางตรงกันข้ามราคาของกระจกเคลือบจะต่ำกว่ากระจกลามิเนทมากและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดีและมีการส่งผ่านแสงสูงถึง 88% ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อแสงในร่ม

   
   

5. วัสดุฉนวนกันความร้อน Aerogel เป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟเกรด A ซึ่งสามารถใช้ในโครงสร้างป้องกันอัคคีภัยของอาคาร

   ผนังคอนกรีตผสมเสร็จ แอโรเจล เป็นวัสดุผนังกันความร้อนที่มีน้ำหนักเบา ผลิตจากวัสดุผสมแอโรเจล เติม Aerogel Infill Expanded Perlite สามารถเตรียม Aerogel Expanded Perlite และใช้เป็นมวลเบาเพื่อสร้างฉนวนกันความร้อนชนิดใหม่ Aerogel Expansion Perlite มีกำลังรับแรงอัด 4.39MPa และการนำความร้อน 0.062W / (m · K) โครงสร้างแอโรเจลส่วนใหญ่เป็นเครือข่ายที่มีรูพรุนซึ่งสามารถปกคลุมพื้นผิวโครงสร้างเหล็กด้วยวัสดุคอมโพสิตฉนวนแอโรเจลเพื่อยืดเวลาการเผาไหม้โดยไม่ก่อให้เกิดสารพิษ ขณะเดียวกันวัสดุอากาศเจลสามารถหยุดยั้งการลุกลามของไฟได้ เป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟประเภท A สามารถนำมาใช้ในโครงสร้างป้องกันอัคคีภัยของอาคารได้

   แอโรเจลมีคุณสมบัติดีเยี่ยม แต่ความแข็งแรงของวัสดุแอโรเจลบริสุทธิ์ลดลง การวิจัยและพัฒนาวัสดุอากาศเจลแบบผสมผสานควรได้รับการเสริมสร้างความเข้มแข็งเพิ่มเติมโดยการรวมวัสดุอากาศเจลเข้ากับวัสดุอื่น ๆ อย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ วัสดุไม่เพียงพอ ในขณะเดียวกันเพื่อลดต้นทุนในการเตรียมและการใช้ aerogel ต่อไปสามารถมีส่วนแบ่งมากขึ้นในตลาดการก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพปรับปรุงผลประโยชน์โดยรวมของวัสดุ aerogel