減小真空絕熱板(VIP)熱橋效應的幾個(gè)措施
通過(guò)上述分析,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中就可以有針對性的采取相應措施來(lái)減小真空絕熱板(VIP)熱橋效應的影響,主要體現在原材料的選擇、加工工藝的設計及使用場(chǎng)合的要求。其具體措施主要有:
(1)隔氣結構的材料盡量選擇含有金屬層的聚酯基復合材料,金屬層的厚度及薄膜厚度在滿(mǎn)足隔氣性能的前提下應盡量薄,F有生產(chǎn)技術(shù)足以滿(mǎn)足真空絕熱板(VIP)內真空度的需求,其關(guān)鍵在于內部真空的維持,這是真空絕熱板(VIP)使用過(guò)程中絕熱效果和使用壽命的關(guān)鍵,故而對VIP 板的隔氣結構性能具有較高要求。通過(guò)上述分析可以知道,選擇導熱系數低、厚度薄、不含有金屬層的聚酯基薄膜作為隔氣結構的VIP 具有良好的絕熱性能,其邊緣熱效應較小。但鋁箔或不銹鋼是有效的氣體滲透屏障,0.1 mm 厚的不銹鋼就足以防止所有氣體的滲透,隔氣結構中一般含有金屬層,但為了避免其帶來(lái)的熱橋影響,金屬層的厚度應盡量薄。選擇含有金屬層的聚酯基復合材料作為隔氣結構,兼有良好的隔氣性能及低導熱率,可以盡量減少邊緣熱橋效應。
(2)選擇熱阻大的微孔材質(zhì)作為芯材,在生產(chǎn)、安裝工藝及經(jīng)濟性許可的條件下,應盡量選擇較厚的真空絕熱板(VIP),避免小面積真空絕熱板(VIP)的使用。芯材多選擇微孔多孔保溫材料,除了提供真空空間,起到一定的支撐作用外,其自身也要具有良好的阻熱性能。一般多選擇比重較小的發(fā)泡材料或者超細玻璃纖維作為芯材,在實(shí)際工程中應盡量避免小面積真空絕熱板(VIP)的使用。因為采用小面積真空絕熱板(VIP)拼接會(huì )產(chǎn)生較多邊緣,帶來(lái)的邊緣熱橋效應也就越明顯。另外在實(shí)際的安裝過(guò)程中,不可避免的兩塊VIP 銜接時(shí)存在空隙,容易形成空氣流通的通道,這也是形成熱量損失的另一重要因素,實(shí)際工程中板與板的銜接處應采用導熱系數較低的發(fā)泡材料填充。在生產(chǎn)工藝及經(jīng)濟性許可的情況下,應盡量選擇較厚的真空絕熱板(VIP)隔熱,可降低邊緣熱橋效應的影響。
(3) 優(yōu)化真空絕熱板(VIP) 隔氣結構熱封邊界的結構,盡量減少熱封邊的厚度及金屬層的直接接觸。隔氣結構多為多層材料復合而成,一般包含阻氣層、阻熱層、熱封層及防輻射層,合理優(yōu)化其布局,盡量避免在熱封處金屬結構的直接接觸,如生產(chǎn)工藝許可時(shí),甚至可以去掉熱封邊界處的金屬層,可有效地降低邊界熱橋效應。2004 年,Kalebrink I 設計了Serpentine 封邊技術(shù)以減少熱橋效應所形成的熱流損失,如圖7 所示。該方法主要是在真空絕熱板(VIP) 的邊界上打槽,延長(cháng)熱流的傳輸途徑,來(lái)降低邊界熱橋效應。研究表明,只要選擇合理的開(kāi)槽深度和數量,熱橋效應所產(chǎn)生的熱流損失可減少60%以上。但這種工藝技術(shù)難度大,會(huì )增加真空絕熱板(VIP)的生產(chǎn)成本,應結合具體情況綜合評估其可行性。
圖7 Serpentine 封邊設計
真空絕熱板(VIP)的安裝使用環(huán)境對其邊界熱橋效應也存在一定的影響。合理的布局,有效地操作也會(huì )降低邊界熱橋效應引起的熱流損失?傊,真空絕熱板(VIP)的熱橋效應是一個(gè)復雜的傳熱過(guò)程,對其深入的理解還需進(jìn)一步的研究。
全文閱讀: