Aerogeeli soojusisolatsioonikate 0,018 W/mK | Ültrahõpe kõrgtemperatuuriline soojusisolatsioon

Ülevaade

Miks on aerogeeli kate parim kunagi loodud soojusisolatsioonimaterjal

Aerogel on teaduse tuntud kõige väiksema soojusjuhtivusega tahkematerjal – seda on tunnustatud 15 Guinnessi maailmarekordiga ja seda kasutatakse nii Marssi marsiroovrite kui ka sügavameretorude puhul. Selle soojusjuhtivus võib olla väiksem kui 0,018 W/(m·K) (mõned sortid jõuavad isegi 0,012-ni), mistõttu pakub aerogeeli kate 2–4 korda paremat soojusisolatsioonitõhusust kui traditsioonilised materjalid, näiteks mineraalvatid, kaltsiumsilikaat või klaaskiud, olles samas palju õhem. Üks 10 mm paks aerogeeli kate asendab 50 mm tavapärast isolatsiooni – säästes ruumi, kaalu ja paigaldustööd, samal ajal pakkudes ülisuurepäraseid soojusisolatsioonitulemusi.

◆ 0,018 W/(m·K) – 2–4× parem kui tavapärane isolatsioon. Sama paksuse korral pakub aerogeelkiht 2–4 korda paremat soojaisolatsiooni kui mineraalvatukas, klaaskiud või kaltsiumsilikaat. Nano-poröösne SiO₂ struktuur (>90% õhku, pooride läbimõõt 20–50 nm) takistab kõiki kolme soojusülekande mehhanismi: juhtivust läbi tahke skeleti, konveeksi pooridesse piiratud õhus ja kiirgust, mida silikoonmatriits hajutab. Praktikas tähendab see, et sama soojaisolatsioonitõhususe saavutamiseks piisab vaid osa paksusest — vabades ruumidest kasutatakse kitsastes tööstuslikutes paigaldustes ära.

◆ Vesihüdrofoobne — lahendus korrosioonile isolatsiooni all. Korrosioon isolatsiooni all (CUI) on nafta- ja gaasitööstuses ning petrokeemiatööstuses peamine peidetud hoolduskulu — vee sissepääs traditsioonilise isolatsiooni kaudu põhjustab terasristike korrosiooni, mida ei tuvastata aastaid. Meie aerogeelkiht on loomult vesihüdrofoobne: see tõukab vedelat vett tagasi, kuid lubab aurunemist. See takistab niiskuse kogunemist toru pinnale ja kaotab seega otseselt CUI tekkemehhanismi.

◆ −200 °C kuni 650 °C — üks materjal, täielik temperatuurivahemik. Aerogeelkiht on ainus soojusisolatsioonimaterjal, mis suudab sama tootega käsitleda nii cryogeenilist LNG-d (−200 °C) kui ka kõrgtemperatuurilist aurut (650 °C). Erinevaid soojusisolatsioonimaterjale erinevates temperatuuritsoonides ei ole vaja. A1 tulekindluse klassifitseerimine tagab ohutuse kõige nõudvamates tööstuskeskkondades.

◆ painduv kiht — lihtne lõigata, keerata ja paigaldada. Erinevalt kõvadest kaltsiumsilikaatplaatidest või habrasest mineraalvatust on aerogeelkiht painduv, riidulaadne materjal, mis kattub keerukate geomeetriatega — ventiilide, liitumiskohtade, pöördumiste ja ebaregulaarsete seadmete ümber. Seda saab lõigata lihtsate tööriistadega. Kiht on survele vastupidav, tolmu- ja nahale ärritust tekitamatu — see vähendab isikukaitsevahendite (PPE) vajadust ja parandab paigalduskiirust kuni 50 % võrreldes kõva isolatsiooniga.

◆ ruumi- ja kaalutaotluste vähendamine. Sama soojusisolatsioonitõhusus saavutatakse umbes 80% väiksema paksuse ja 85% väiksema kaalaga kui traditsioonilise toruisolatsiooniga. Tihedalt paigutatud toruridadel, mereplatvormidel ja allvee paigaldustel vähendab see ruumi ja kaalu kokkuhoiuga otsest struktuurtoetuse kulude, transportlogistika ja paigaldustööjõu kulutusi. Akupakendite rakendustes võimaldab aerogeeli vööri äärmiselt õhuke profiil suuremat energiatihedust sama füüsilise mahuga.

Aerogeeli vöör vs. traditsioonilised isolatsioonmaterjalid

Omadused	Sanjie aerogeeli vöör	Mineraalvatte / klaasvahust
Termiline juhtivus	0,018–0,022 W/(m·K)	0,035–0,045 W/(m·K)
Võrdväärne paksus	10 mm aerogeeli = 50 mm traditsioonilist	Algtase (5× pakssem)
Kaalu (sama tõhusus)	~85% kergem	Raskes, kõrge struktuurkoormus
Hüdrofoobsus	Loomupäraselt hüdrofoobne	Sööb vett, kaotab isolatsiooni
CUI-kaitse	Eemaldab niiskuse toru pinnalt	Kinnitab niiskust, põhjustab CUI-d
Temperatuuri vahemik	−200 °C kuni 650 °C	−50 °C kuni 400 °C (tavaline)
Tulekahju klassifikatsioon	A1 (mittepõlev)	A1 (mineraalvatke) / A2 (klaas)
Paindlikkus	Elastne kate, sobib igasuguse kujuga	Murdlik, jäik või pooljäik
Pulber ja ärritav mõju	Pulbervaba ja mitteärritav	Ärritavad kiud, nõuab isikukaitsevahendeid
Teeninduselu	25+ aastat (kuivades tingimustes lagunematu)	Laguneb niiskuse ja surve mõjul

Tehnilised andmed

Rakenduse stsenaariumid

Teenused ja toetus