Ứng dụng Airgel trong tiết kiệm năng lượng xây dựng

Với việc nâng cao yêu cầu tiết kiệm năng lượng xây dựng và sự phát triển của công nghệ hiện đại, vật liệu cách nhiệt và cách âm xây dựng cũng đang phát triển theo hướng nhẹ, đa chức năng và bảo vệ môi trường xanh. Do diện tích bề mặt cụ thể lớn, độ xốp cao và kích thước hạt nhỏ và các đặc điểm cấu trúc khác, vật liệu aerogel có đặc tính cách nhiệt tốt, chống cháy và chống cháy, có thể đáp ứng hiệu quả các yêu cầu tiết kiệm năng lượng của các tòa nhà hiện đại. Hiện nay, các hình thức ứng dụng của nó chủ yếu bao gồm thủy tinh aerogel, sơn aerogel, chăn aerogel, phim aerogel, bộ thu năng lượng mặt trời trên mái nhà, v.v., có triển vọng phát triển tốt và giá trị sử dụng trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng xây dựng.

01 ứng dụng aerogel cho tường và mái nhà

Cảm nhận Airgel nỉ aerogel, một loại nỉ cách nhiệt với một số tính linh hoạt, được tạo ra bằng cách kết hợp SiO2 aerogel với vật liệu gia cố sợi trong giai đoạn sol và sau đó thông qua quá trình gel và sấy khô. Nó giải quyết các vấn đề về độ bền cơ học thấp, dễ vỡ và nứt của aerogel với độ dẫn nhiệt ≤0,022W/m · K. Nó có khả năng kỵ nước và thấm khí tốt, có thể thay thế bọt polyurethane, nỉ cách nhiệt amiăng, sợi silicat và các vật liệu cách nhiệt linh hoạt truyền thống khác không thân thiện với môi trường và hiệu suất cách nhiệt kém. Để thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi của nó trong các lĩnh vực xây dựng bao vây và cách nhiệt đường ống, các vấn đề sau đây cần được giải quyết: giảm đáng kể chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất; Giải quyết tốt hơn vấn đề bột aerogel rơi ra trong quá trình sử dụng, cải thiện hiệu suất sản phẩm.

Aerogel Composite tấm cách nhiệt không cháy. Tấm cách nhiệt không cháy composite aerogel là loại tấm cách nhiệt không cháy mới được chuẩn bị bằng cách sử dụng vật liệu siêu cách nhiệt mới aerogel, vật liệu gel dựa trên xi măng, masterbatch hợp chất vô cơ và polystyrene có thể mở rộng làm nguyên liệu chính. Nó được chuẩn bị bằng cách xử lý hợp chất quá trình đặc biệt, Nó có thể thay thế vật liệu cách nhiệt truyền thống, nó là vật liệu cách nhiệt chống cháy sáng tạo trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng xây dựng, mật độ sản phẩm~100kg/m3, lớp A2 không cháy, độ dẫn nhiệt ≤0,042W/m · K, khối lượng đơn vị của tấm composite aerogel so với tấm cách nhiệt len đá, tiêu thụ năng lượng giảm hơn 20%, lượng khí thải carbon giảm hơn 40%, xây dựng đơn giản, cường độ liên kết gấp đôi vật liệu cách nhiệt truyền thống, tỷ lệ giá toàn diện và chất lượng sản phẩm cao hơn vật liệu cách nhiệt truyền thống và các sản phẩm tương tự trên thị trường. Nó lấp đầy khoảng trống trên thị trường trong nước và đáp ứng nhu cầu của ngành xây dựng đối với các vật liệu cách nhiệt mới như an toàn, bảo vệ môi trường, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng. Nó có triển vọng thị trường rộng lớn. Tấm cách nhiệt không cháy composite aerogel thích hợp cho hệ thống thạch cao mỏng và hệ thống tích hợp trang trí cách nhiệt. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà dân cư, tòa nhà công cộng, nhà máy công nghiệp, kho lạnh chung, nhà kho, siêu thị lưu trữ, tòa nhà văn phòng, cải tạo tòa nhà cũ, nhà di động và các lĩnh vực khác.

Tấm cách nhiệt chân không aerogel. Tấm cách nhiệt chân không Airgel được làm bằng vật liệu cách nhiệt siêu xốp nano (Nano Airgel, Nano Vapor SiO2) làm lõi, thêm chất hút không khí và bọc vật liệu màng. Vai trò của lõi là để đảm bảo sức mạnh của tấm cách nhiệt, vật liệu màng là để đảm bảo chân không bên trong của nó, chất hút là để hấp thụ khí trộn trong bao bì chân không và khí thấm trong quá trình sử dụng lâu dài. Tấm cách nhiệt chân không aerogel có đặc tính cách nhiệt tuyệt vời vì nó sử dụng lõi có độ dẫn nhiệt thấp trên cơ sở cách nhiệt chân không để giảm dẫn nhiệt rắn trong khi sử dụng chất hút ẩm và chất hút khí để hấp thụ khí trong lõi. Và hơi nước làm giảm sự dẫn nhiệt của khí, vật liệu màng hiệu suất cao cũng có thể làm giảm bức xạ nhiệt, do đó đáp ứng các yêu cầu bảo quản nhiệt và tiết kiệm năng lượng hiệu quả cao. So với vật liệu cách nhiệt truyền thống (bảng EPS, len đá, v.v.), độ dày của nó chỉ bằng 1/4~1/6 độ dày của vật liệu cách nhiệt truyền thống dưới cùng một hệ số truyền nhiệt.

02 Sơn cách nhiệt Airgel

Lớp phủ cách nhiệt bằng aerogel. Thành phần chính của sơn cách nhiệt aerogel là nhũ tương nhựa hiệu suất cao, sử dụng SiO2 aerogel và microsphere thủy tinh rỗng làm nguyên liệu thô, nước làm dung môi, vật liệu cách nhiệt hiệu suất cao được tổng hợp bởi một quá trình đặc biệt, độ dẫn nhiệt có thể thấp như 0,035W/m · K, chống cháy hạng A, với chức năng giảm tiếng ồn cách âm, hiệu quả tiết kiệm năng lượng rõ rệt. Thi công thuận tiện, độ bám dính mạnh. Khi kết hợp với tấm cách nhiệt truyền thống, nó có thể làm giảm độ dày của lớp cách nhiệt, giảm trọng lượng, cải thiện mức độ cháy và kéo dài tuổi thọ.

03 Sơn làm sạch không khí Aerogel

Do diện tích sơn nội thất lớn và diện tích tiếp xúc với không khí lớn, nó có lợi thế vốn có của việc xử lý không khí. Do đó, nó đã trở thành một xu hướng để sản xuất sơn tường nội thất với chức năng khử mùi khử aldehyde. Trong công nghiệp, diatomite thường được thêm vào sơn, Zeolite, canxi silicat và các vật liệu xốp khác, nhưng hiệu quả loại bỏ aldehyde không lý tưởng và đắt tiền. Aerogel SiO2, được chuẩn bị bằng phương pháp Sol-Gel, có độ xốp lên tới 99,8% và diện tích bề mặt cụ thể lên tới 1000m2/g. Kết hợp với việc sử dụng chất xúc tác, nó có chức năng kép là hấp phụ nhanh và phân hủy xúc tác. Lớp phủ chuẩn bị có thể làm sạch không khí trong nhà một cách hiệu quả, chống vi khuẩn và chống nấm mốc, có khả năng hấp phụ và phân hủy đáng kể đối với các chất gây ô nhiễm khí như formaldehyde, benzen và hydrogen sulfide. Nó có chức năng chống nấm mốc, phân hủy formaldehyde và chống sương mù tuyệt vời, về cơ bản đạt được việc loại bỏ và khử mùi aldehyde. Nó phù hợp cho gia đình, văn phòng và những nơi công cộng, chẳng hạn như nhà bìa cứng cao cấp, biệt thự tư nhân, bệnh viện, trường học, cơ sở dưỡng lão và các môi trường trong nhà khác cần làm sạch không khí.

04 Sơn chức năng Airgel

Aerogel chịu được lớp phủ nhiệt độ cao. Lớp phủ chịu nhiệt độ cao Airgel có độ dày mỏng, chịu nhiệt độ cao và cách nhiệt. Độ dày của màng phủ cho xây dựng có thể được lựa chọn theo môi trường sử dụng và phạm vi làm mát để đạt được. Nó có ưu điểm là khả năng thích ứng tốt và khả năng kiểm soát tốt. Sử dụng lâu dài trong môi trường nhiệt độ cao trên 200 ° C có thể bảo vệ chất nền, và các tính chất vật lý và hóa học của lớp phủ vẫn có thể duy trì tương đối ổn định. Nó có thể được áp dụng cho đường ống sưởi ấm trong tòa nhà và các thành phần khác cần bảo vệ nhiệt độ cao.

Sơn chống cháy aerogel. Lớp phủ chống cháy aerogel được phủ trên bề mặt của chất nền dễ cháy, có thể ngăn chặn hiệu quả việc truyền nhiệt, giảm tính dễ cháy của chất nền, trì hoãn hoặc thậm chí ngăn chặn sự lây lan của lửa, do đó cải thiện giới hạn chống cháy của chất nền phủ. Sử dụng loại sơn này có thể làm giảm đáng kể thiệt hại cho các cơ sở xây dựng khi gặp hỏa hoạn. Hiệu quả chống cháy tốt hơn nhiều so với sơn chống cháy thông thường và vật liệu chống cháy. Nó có thể được áp dụng cho nhiều dịp, bao gồm bê tông, khối và bề mặt kết cấu thép để bảo vệ sự an toàn của các tòa nhà, thiết bị, thiết bị và con người.

Aerogel cách âm hấp thụ âm thanh sơn. Aerogel có một số lượng lớn các lỗ chân lông nhỏ được kết nối với nhau mà sóng âm thanh có thể đưa sâu vào bên trong và tạo ra ma sát với chúng, chuyển đổi năng lượng âm thanh thành nhiệt, cho phép cách âm. Nói chung, nó kết hợp với các vật liệu hấp thụ âm thanh khác để tạo thành vật liệu hấp thụ âm thanh mạnh hơn, có thể được sử dụng trong nhiều dịp cần cách âm và hấp thụ âm thanh, chẳng hạn như nhà, trung tâm mua sắm và khách sạn.

Lớp phủ hấp phụ Airgel. SiO2 aerogel có cấu trúc mạng xốp nano và diện tích bề mặt bên trong khổng lồ, mang lại cho nó đặc điểm cấu trúc của vật liệu hấp phụ, khả năng hấp phụ siêu mạnh đối với dung môi hữu cơ và chất hữu cơ, hiệu suất hấp phụ của nó tốt hơn so với chất hấp phụ thông thường (than hoạt tính), silica gel, Al2O3, sàng phân tử, v.v.) và có thể kết hợp với các chất nền khác để tạo thành một loại vật liệu hấp phụ mới. Sơn hấp phụ aerogel có thể tái chế, màu xanh lá cây, kinh tế và các tính năng khác, có tiềm năng phát triển tốt. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong lọc không khí, xử lý nước thải, hấp phụ hơi nước, lọc y tế, khử muối và các lĩnh vực khác.

05 Vữa và bê tông aerogel

Thêm aerogel với độ dẫn nhiệt thấp vào vữa và bê tông truyền thống có thể cải thiện hiệu suất vật liệu một cách hiệu quả. Vữa cách nhiệt aerogel được làm bằng xi măng silicat làm chất keo và thêm SiO2 aerogel và hạt thủy tinh. Kích thước của các hạt thủy tinh lớn hơn nhiều so với kích thước của các hạt aerogel, có thể được lấp đầy vào ma trận vữa, các hạt aerogel nhỏ hơn tiếp tục lấp đầy khoảng trống, do đó làm giảm độ xốp càng nhiều càng tốt và độ dẫn nhiệt của vữa cách nhiệt cũng sẽ giảm. Hiệu ứng cách nhiệt dự kiến của tòa nhà có thể thu được. Áp dụng vữa cách nhiệt lên bề mặt tường ngoài của tòa nhà. Vữa càng dày, chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài càng lớn. Có thể thấy rằng vữa cách nhiệt aerogel có thể ngăn chặn nhiệt và cải thiện hiệu quả tiết kiệm năng lượng và cách nhiệt tổng thể của cấu trúc xây dựng. Sau khi thêm aerogel vào bê tông, trọng lượng và độ dẫn nhiệt của bê tông sẽ giảm đáng kể nhưng cũng có thể làm hỏng độ bền cơ học của bê tông, vì vậy tường chịu lực nên tránh sử dụng bê tông aerogel.

06 Cửa sổ tiết kiệm năng lượng Aerogel

Do cấu trúc mạng xốp của aerogel có "hiệu ứng cách nhiệt vô hạn" đối với bức xạ nhiệt, nó cũng có đặc tính hấp thụ âm thanh và truyền ánh sáng, kính aerogel có khả năng cách nhiệt gấp nhiều lần so với kính hai lớp thông thường. Nó có hiệu ứng noise reduction. Thông qua độ dẫn nhiệt rất thấp và độ dày của chính vật liệu, kính aerogel có thể đạt giá trị U tối thiểu 0,5W/m2 · K, hơn 75% hiệu suất chiếu sáng, cách âm tốt và giảm tiếng ồn và hiệu suất chống gió, có thể giảm đáng kể nguy cơ tự nổ nóng và lạnh, không ngưng tụ, khả năng chống cháy và hấp thụ nhiệt tuyệt vời, mỏng, nhẹ, tiết kiệm các vật liệu khác, tuổi thọ cao, đạt được sự cân bằng giữa tiết kiệm năng lượng xây dựng, thoải mái và môi trường. So với kính một lớp, kính rỗng, kính Low-E, v.v., kính aerogel có đặc tính cách nhiệt đáng chú ý nhất. Được sử dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng tiết kiệm năng lượng khác nhau.

07 Khí thu năng lượng mặt trời Airgel

Vật liệu gel có thể được sử dụng trong thiết bị cách nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời, do đó cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời, mô hình tiện ích này thực tế hơn, có thể đáp ứng nhu cầu cuộc sống của mọi người. Áp dụng vật liệu aerogel cho bể chứa nước, bộ thu nhiệt, đường ống và các thành phần khác của máy nước nóng, so với máy nước nóng năng lượng mặt trời thông thường, hiệu quả thu nhiệt tăng ít nhất 1 lần và tổn thất nhiệt giảm ít hơn 30% so với trước đây.

Vật liệu aerogel có đặc tính tuyệt vời như cách nhiệt, cách nhiệt và trọng lượng nhẹ, phù hợp với yêu cầu tiết kiệm năng lượng xây dựng và xu hướng phát triển của các tòa nhà nhẹ. Cần tăng cường hơn nữa việc nghiên cứu và phát triển vật liệu aerogel composite, vật liệu aerogel nên được kết hợp hợp lý với các vật liệu khác, Hiệu quả cải thiện hiệu suất của vật liệu. Đồng thời, cần tiếp tục giảm chi phí chuẩn bị và sử dụng aerogel để chiếm thị phần lớn hơn trong thị trường xây dựng, nâng cao hiệu quả lợi ích tổng hợp của vật liệu aerogel.