真空绝热板绝热技术分析

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1、制冷空调RefrigerationAirConditioning技术交流与电力机械&ElectricPowerMachinery真空绝热板绝热技术分析孙永才，刘广海（广州大学土木工程学院，广东广州510006）摘要：介绍了真空绝热板（VIP）在国内外的应用现状，对其结构组成和各构件作用作了阐述；针对VIP的绝热原理，从热对流、热传导和热辐射三方面进行详细分析，从真空度、内部芯材、表面隔膜、吸气剂和使用环境等主要影响因素，分析了各自对VIP绝热性能和使用寿命的影响，指出VIP发展应用前景巨大。关键词：真空绝热板；绝热原理；影响因素；节能环保中图分类号：

2、TB74文献标识码：B文章编号：1006-8449（2010）05-0078-030引言环境污染、能源危机已经成为当今世界性的问题，1VIP结构及各构件的作用节约能源在绝热技术、低温冻藏、制冷工程等领域显得真空绝热板主要由芯部的隔热材料、表面隔膜和[1]尤为重要。而研制开发环保、节能、高效的绝热材料不[4]气体吸附材料三部分组成。图1是真空绝热板的断面失为一种有效的解决途径。真空绝热板（Vacuum结构示意图。InsulationPanel，简称VIP）是近年来开发和研究的一气体吸附材料[2]种新型绝热材料，导热系数可达0.003~0.004W/（m

3、·K），在其生产安装过程中不使用消耗破坏臭氧层的物质，封装边口可以达到环保节能的目的。表面隔膜芯部隔热材料真空绝热板技术在国外发展已相对成熟，如位于图1VIP断面结构示意图德国西北部下莎克森州的塞森真空绝热公司提供的冷芯部的隔热材料，即芯材选用开孔材料，如粉状二冻车就应用了VIP材料进行隔热，日本、美国、土耳其氧化硅、气凝胶、开孔聚氨酯等。其作用：1）起结构支撑[3][5]等国家的一些公司所生产的冰箱也采用了VIP材料。作用，VIP材料的内部压力一般为0.13~130Pa，要保从应用效果来看，VIP能明显提高冷藏车、冰箱冷柜、证在正常使用时不发生收缩

4、和塌瘪；2）抑制气体热传冷库的绝热节能效果，另外在建筑围护结构中也有应导和热对流，根据传热理论，当多孔芯材的孔径与气体用。而国内对真空绝热板的研究起步较晚，但在VIP技分子的平均自由程相当时，气体分子依靠互相碰撞而术研究方面已经取得一定发展，在应用方面主要应用发生的热传导和热对流作用就能得到有效的抑制，从于冰箱保温结构中，如海尔集团和新飞集团在其冰箱而降低VIP的导热系数；3）VIP芯材本身为多孔性材上已经采用了VIP绝热材料。对制造商来说，采用VIP料，接触面积相对较小，可以有效降低因热传导而发生技术其生产成本将有一定程度的提高，但它对缓解能的热量

5、传递；4）VIP内部近似真空，热辐射是热量传递源紧张的状态起到了积极的作用，VIP技术的应用从的主要方式之一，在制作芯材时，可在发泡剂中添加红长远的利益来看还是很可观的，预计在更为严格的能外遮光剂来降低热辐射造成的热量传递。耗标准出台后，其应用范围将扩大。表面隔膜主要是用来隔绝VIP内部与外部大气的No.5/201078总第135期第31卷技术交流RefrigerationAirConditioning制冷空调&ElectricPowerMachinery与电力机械连通，以维持板内真空环境。为了保证VIP隔热性能的辐射的阻隔主要依靠固体界面来实现，界

6、面的数量越长期稳定性，表面隔膜在透湿性能和透气性能方面要多，对热辐射的阻隔作用就越强。在实际工程中，具有满足一定要求，以有效阻止水蒸气、氧气、氮气等渗透实际意义的热辐射波长90%以上位于红外线范围内，入内部，从而保证内部的真空度。同时，表面隔膜也应因而VIP表面隔膜的反射率在红外线范围内要高，这具有一定的强度，保护内部的真空环境不会受到破坏。样对热辐射的阻隔作用也就愈强。可见，表面隔膜直接影响VIP的使用寿命。通过了解VIP的绝热原理，就可以采取相应的措气体吸附材料是针对芯材本身不具备吸气功能的施来减少、减弱三种方式的热量传递，从而实现真空绝绝热板而

7、必须添加的，一般包括吸气剂和干燥剂。由于热板的绝热节能性能。内部近似真空，芯材和表面隔膜在使用过程中会释放出气体，若不进行去除，对VIP的绝热效果和使用寿命3影响VIP绝热性能的主要因素将产生严重影响。使用寿命是真空绝热板的一个重要性能指标，为达到理想的绝热效果，下面对影响绝热性能的几个主2绝热机理要因素进行分析。[6]从传热学角度分析，热量的传递有三种方式：热3.1真空度对流、热传导和热辐射。下面从这三方面对VIP的绝热[3]原理分别进行阐述。相关资料显示，VIP的表观导热系数随板内气体真空压力的变化曲线近似呈S型。以聚氨酯真空绝热2.1热对流分析

8、板为例，当板内气体压力从大气压降到1000Pa时，导VIP板内要发生对流换热，内部必须有自由流动热系数随压力