減小真空絕熱板(VIP)熱橋效應的幾個措施

2013-04-05 闞安康上海海事大學商船學院

　　通過上述分析，在實際生產過程中就可以有針對性的采取相應措施來減小真空絕熱板(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足隔氣性能的前提下應盡量薄。現有生產技術足以滿足真空絕熱板(VIP)內真空度的需求，其關鍵在于內部真空的維持，這是真空絕熱板(VIP)使用過程中絕熱效果和使用壽命的關鍵，故而對VIP 板的隔氣結構性能具有較高要求。通過上述分析可以知道，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作為芯材，在生產、安裝工藝及經濟性許可的條件下，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泡材料或者超細玻璃纖維作為芯材，在實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)拼接會產生較多邊緣，帶來的邊緣熱橋效應也就越明顯。另外在實際的安裝過程中，不可避免的兩塊VIP 銜接時存在空隙，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，實際工程中板與板的銜接處應采用導熱系數較低的發泡材料填充。在生產工藝及經濟性許可的情況下，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，合理優化其布局，盡量避免在熱封處金屬結構的直接接觸，如生產工藝許可時，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，延長熱流的傳輸途徑，來降低邊界熱橋效應。研究表明，只要選擇合理的開槽深度和數量，熱橋效應所產生的熱流損失可減少60%以上。但這種工藝技術難度大，會增加真空絕熱板(VIP)的生產成本，應結合具體情況綜合評估其可行性。

Serpentine 封邊設計