건물의 보온병 효과 - 벽과 천장의 진공 단열

건물의 보온병 효과 - 벽과 천장의 진공 단열

최고의 단열 효과는 '아무 것도 없는 것'입니다. 보온병의 효과는 이러한 원칙을 기반으로 합니다. 이 보온병의 빈 벽면은 진공 상태입니다다. 이러한 원칙은 이제 건물 단열에도 적용됩니다. 진공 패널은 최소의 두께로 최고의 단열을 제공합니다.
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열 전달에는 대류, 전도, 복사의 세 가지 기본 유형이 있습니다. 후자는 일반적인 열 영상에서 관찰될 수 있으며, 전자의 경우 칵테일의 얼음 큐브가 그 대표적인 예입니다. 건물의 경우, 두 번째 유형이 가장 중요한 역할을 합니다. 겨울철에 문을 닫은 집에서 발산되는 대부분의 열은 전도를 통해 손실됩니다. 더운 나라의 냉방장치가 된 건물에서는 열은 같은 경로를 반대 방향으로 이동해서 열을 전도합니다.

전도 방지

열 전도는 주로 원자의 움직임과 관련되어 있습니다. 고체에 에너지가 더 많을수록 원자격자의 진동이 강해집니다. 예를 들어, 이 경우 고체는 벽돌이 될 수 있습니다. 외부 공기가 차고 내부 공기가 따뜻하면 벽돌에 온도 변화가 생깁니다. 따뜻한 쪽의 강한 진동은 차가운 쪽의 더 약한 진동에 에너지를 공급하여 열이 '빠져나가게' 됩니다.

원자격자가 없다면 진동을 일으킬 요소가 없습니다. 즉, 진공보다 열 전도를 방지할 수 있는 더 나은 방법은 없습니다. 불행히도 보온병의 원리는 대형 요소에 단순하게 적용할 수는 없습니다. 완전히 비어있는 진공 패널은 공기 압력에 의해 함께 눌려집니다. 따라서 내부 지지대가 필요하며 이는 최대한 많은 진공 공간을 남깁니다.

지지 코어 및 진공

진공 단열재(VIP)는 일반적으로 이산화규소로 구성된 개방형 지지 코어를 갖고 있습니다. 이 물질은 내화성이며 독성이 없고 재활용이 가능합니다. 코어는 열복사를 제한하고 패널의 진공을 유지하는 알루미늄 플라스틱 필름으로 덮여 있습니다. 지지 코어, 프레임 및 외부 케이싱을 설치한 후, 패널을 진공 펌프에 연결하고 공기를 비웁니다.

진공 단열재는 기존의 단열재보다 4~5배 우수한 단열재입니다. 반대로 특정 단열 수준을 달성하는 데는 재질 두께의 1/4 또는 1/5만 필요합니다. 이러한 이유로 진공 단열재는 공간이 제한되어 있거나 건축학적 요구 사항이 많은 건물에 주로 사용됩니다. 예를 들어 오래된 건물, 천장 및 단열재 개조 또는 뛰어난 건축학적 미학을 자랑하는 건물 등이 해당합니다. 결국, 이러한 정교한 제품은 자연스럽게 미네랄 울이나 플라스틱 폼에 비해 더 높은 가격을 형성합니다. 운송과 공정 면에서도 진공 단열재는 단순한 대량 생산품보다 더 많은 조건을 요구합니다. 그러나 고객은 높은 간접비용이 최고의 단열 수준과 매우 얇은 단열 재킷으로 절감됩니다. 


물리적 및 기술적 문제로 완벽한 진공 상태는 만들 수 없습니다. 공기 분자의 잔여 비율은 항상 남아 있으며, 사용된 진공 기술에 따라 더 크거나 작을 수 있습니다. 진공 패널의 외부 밀봉도 완전 밀폐 상태를 무제한으로 보장할 수 없습니다. 최소한의 공기 분자 확산은 막을 수 없습니다. 이러한 기본적인 제약에도 불구하고 진공을 원하는 수준으로 장시간 간유지하기 위해 게터가 패널에 통합되었습니다. 이들은 대부분의 공기 분자와 화학적으로 결합하는 넓은 표면적을 보유한 반응성 다공성 물질로 구성됩니다. 바륨, 리튬 지르코늄, 바나듐 또는 코발트와 같은 물질로 구성됩니다. 이들은 주로 질소, 산소 및 이산화탄소와 같이 공기 중 대부분의 기체 분자와 결합합니다. 비활성기체 원자에 대해서는 아무 것도 할 수 없지만, 이들의 공기 중 비율은 낮습니다. 또한 건조제(보통 칼슘, 바륨 및 산화 코발트)도 공기에 포함된 수증기를 결합하는 데 사용됩니다.


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