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高性能的绝热和热存储材料优化方案

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:Neopor正在寻找在新建工程中的应用,特别是能够容纳绝缘材料的空间很有限的改装工程。一个30mm厚、含有30%蜡球的灰泥的热存储容量等同于180mm厚或者230mm厚的砖的热存储容量,10m2的板材料的存储容量为1kW·h,足够10m2的一个房间使用。

高性能的绝热和热存储材料优化方案

3.3.1 高性能绝热

一些绝热性能优于那些通常用于建筑中的石棉的绝热材料是现成可用的,这使得材料的厚度较薄,可以达到低能耗住宅所要求的U值。“Neopor”就是一个例子,由BASF生产的基于灰色发泡聚苯乙烯(EPS)的绝缘板,由细微的石墨片组成,石墨片用来反射和吸收红外线辐射。传导性的降低导致面板中常规EPS绝缘性能的加倍。Neopor正在寻找在新建工程中的应用,特别是能够容纳绝缘材料的空间很有限的改装工程。

3.3.2 真空绝缘面板(VIP)

VIP将薄板结构内部抽空并用开孔的材料来填充,其热传导性等同于十倍厚度的常用绝缘材料(比如矿棉)的热传导性。例如30mm厚的板,其U值为0.16W·K/m2。如果稍微增加墙壁或者地板的厚度,这些板在改进老房子的性能方面可能具有高成本效益。虽然现在有点贵,但是它们能够为那些保护条例不允许使用可以看得见的增加物的老住宅隔热问题提供部分解决方案;将隔热板安装在外侧墙壁的内侧,这样建筑物内部的空间损失最小。

应用于建筑的这些隔热板使用的核心材料是泡沫微孔二氧化硅(孔直径<0.5μm)。隔热板外部通过厚度为100μm的低传导率金属化薄膜包裹,接着是一个阻燃层用来改善燃烧率。开始其间保持的压力低于3mbar,随着时间推移而产生的泄漏降低了隔热板的性能,但是测试显示现在的泄漏率在1~2mbar/a,所以它仍可以提供50年以上的服务期。(www.xing528.com)

3.3.3 热量存储材料

设计用来吸收大量潜在热量的新型建筑材料具有降低住宅能量需求的潜力,这些材料具有通过解决夏天过热问题来减少住房中能量需求的潜力,随着全球温度的上升,夏天过热问题可能会成为一个重要的舒适和健康问题。一种这样的材料是以细微的(2~20μm直径)蜡滴的形式存在的,这些蜡滴包裹在聚合物覆盖层中。这些材料可以作为潜在热量聚集器,其热量存储能力是110KJ/kg。材料中的石蜡在23~26℃温度范围内吸收热量,这个范围也是用户可能开始觉得不舒适的范围。通过将蜡滴混入灰泥或者石膏墙板中,建筑工业可以获得一些“聪明的”、多功能的材料,这些材料可以通过常规的方法来使用,可以将办公室或者家里的峰值温度降低几度。

潜在热的存储材料在没有空调的情况下提供了一种保持室内舒适的方法,由于夏天温度提升,这可能关系到欧洲的大部分地区。一个30mm厚、含有30%蜡球的灰泥的热存储容量等同于180mm厚或者230mm厚的砖的热存储容量,10m2的板材料的存储容量为1kW·h,足够10m2的一个房间使用。这些材料可能被装在天花板上,但是因为材料中包含了蜡,所以可能需要额外的阻燃保护措施。

随着这些材料的发展,实现零消耗住宅的方法从纯技术角度看似乎不是很复杂,低能耗、低排放量住宅的发展路径将主要受政治文化经济环境的驱动。

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