Gdy w przegrodzie, obudowie lub instalacji brakuje miejsca na grubą warstwę izolacji, zwykłe materiały szybko dochodzą do granicy możliwości. Aerogel, czyli aerożel, rozwiązuje ten problem inaczej. Ma bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła już przy grubości od 2 do 10 mm, więc pozwala ograniczyć straty energii bez rozbudowy całego układu.
Izolacja z aerożelu ma sens wtedy, gdy grubość jest ograniczeniem projektowym, a nie tylko kwestią wygody montażu. Najczęściej wybierają ją projektanci, wykonawcy i działy utrzymania ruchu, gdy detal nie pomieści kolejnych centymetrów wełny. Tak dzieje się w renowacjach, przy likwidacji mostków termicznych, w ciasnych przestrzeniach technologicznych oraz na instalacjach, które muszą pracować od -270 °C do +650 °C. W zastosowaniach przemysłowych, gdzie poza ograniczoną grubością liczy się także maksymalna efektywność, stosuje się również mikroporowate płyty izolacyjne dobierane do pieców, rurociągów i urządzeń procesowych.
Aerogel jest lekki, hydrofobowy i odporny ogniowo, dlatego nie obciąża konstrukcji i nie traci parametrów przy kontakcie z wilgocią. W dobrze dobranym układzie poprawa izolacyjności może przełożyć się nawet na 40% oszczędności energii oraz niższą emisję CO2.
Aerożel bywa uznawany za najskuteczniejszy stały izolator, bo ogranicza trzy mechanizmy przenoszenia ciepła naraz: przewodzenie, konwekcję i promieniowanie. Nanopory w strukturze aerożelu są mniejsze niż średnia droga swobodna cząsteczek powietrza, więc ciepło ma znacznie trudniejszą drogę ucieczki niż w wełnie mineralnej czy styropianie. W praktyce oznacza to lambdę 0,014 W/(m·K) przy 5 mm oraz 0,016 W/(m·K) przy 10 mm. Przy tej samej skuteczności zostaje więcej użytecznej objętości wewnątrz przegrody, obudowy lub urządzenia.
Aerożel krzemionkowy jest materiałem opartym głównie na krzemionce, czyli składniku piasku. Powstaje w procesie sol-gel, w którym ciekły układ przechodzi w żel, a następnie jest poddawany suszeniu nadkrytycznemu, czyli usunięciu cieczy bez zgniecenia delikatnej sieci porów.
Sama struktura aerożelu może mieć gęstość rzędu 0,004 g/cm³ i porowatość co najmniej 85%, dlatego łączy niewielką masę z bardzo dobrą izolacyjnością. W rozwiązaniach komercyjnych, także rozwijanych przez Aspen Aerogels z USA, aerożel występuje najczęściej w postaci elastycznych, wzmacnianych mat, które można wygodnie dopasować do powierzchni.
Nanopory odpowiadają nie tylko za izolację termiczną. Taka mikrostruktura spowalnia również przenoszenie dźwięku, dlatego izolacja termiczna i akustyczna z aerożelu może być realizowana w jednej warstwie. Materiał jest przy tym oddychający, przyjazny dla środowiska i nie stwarza zagrożenia chemicznego dla otoczenia.
Dobry aerogel do budownictwa i przemysłu trzeba oceniać po liczbach, nie po marketingu. Najważniejsze są współczynnik lambda, zakres temperatur pracy, hydrofobowość aerożelu, odporność ogniowa i realna możliwość obróbki podczas montażu.
W praktyce o wyborze decydują następujące wartości i skutki projektowe:
| Parametr | Wartość | Co daje Państwu |
|---|---|---|
| Lambda | 0,014 przy 5 mm i 0,016 przy 10 mm | mniejsze straty ciepła przy cienkiej warstwie |
| Grubość | 2-10 mm | więcej miejsca wewnątrz przegrody lub osłony |
| Zakres temperatur | — 270 °C do +650 °C | jedno rozwiązanie do zastosowań zimnych i gorących |
| Struktura | porowatość co najmniej 85% | wysoka izolacyjność przy niskiej masie |
| Odporność na wilgoć i ogień | hydrofobowość oraz niska emisja dymów | większa trwałość i bezpieczniejsza eksploatacja |
Zakres pracy ma tu kluczowe znaczenie. Powyżej około 800 °C aerożel krzemionkowy zaczyna tracić właściwości, dlatego zakres do +650 °C trzeba traktować jako granicę roboczą. Jeśli proces wymaga wyższej temperatury, problem można rozwiązać, stosując wysokotemperaturowe izolacje mikroporowate Microtherm, które są projektowane do pracy nawet do 1000 °C. Dobrze dobrany materiał zachowuje wysoką skuteczność w całym okresie użytkowania.
Aerożel stosuje się tam, gdzie zwykła izolacja jest zbyt gruba, zbyt ciężka albo zbyt chłonna. Ocieplenie aerożelem dobrze sprawdza się w budownictwie, ale równie dobrze znajduje zastosowanie w instalacjach przemysłowych, elektronice i rozwiązaniach mobilnych, gdzie każdy gram ma znaczenie. W układach przesyłowych cienka warstwa aerożelu może uzupełniać lub zastępować klasyczne rozwiązania tam, gdzie potrzebna jest skuteczna izolacja termiczna rurociągów bez nadmiernego zwiększania średnicy instalacji.
Maty aerożelowe można stosować na powierzchniach płaskich, zakrzywionych i trudno dostępnych. Wewnętrzna izolacja z aerożelu pomaga też redukować mostki termiczne bez radykalnej zmiany detalu konstrukcyjnego.
Najczęstsze zastosowania obejmują:
Skuteczność aerożelu zależy od poprawnego doboru wersji, grubości i sposobu mocowania. W ścianach i dachach maty aerożelowe układa się w sposób ciągły na suchym, równym podłożu, szczególnie na ościeżach, wieńcach i innych mostkach termicznych, gdzie pełne przyleganie decyduje o wyniku. Mniejsza grubość zwykle skraca też czas prac i upraszcza logistykę. Materiał daje się wykrawać, laminować, mocować i składać, więc można go dopasować do detali o złożonej geometrii.
Przy doborze sprawdzamy wymagania techniczne, środowiskowe, kosztowe i projektowe, a potem dobieramy matę do temperatury pracy, wilgoci oraz dostępnej przestrzeni. Jeśli potrzebują Państwo doboru izolacji z aerożelu do konkretnego zastosowania, prosimy o przesłanie zapytania przez formularz wyceny.
Różnice między wariantami aerożelu są istotne, bo ten sam materiał może pracować w ścianie, na instalacji kriogenicznej albo przy wysokiej temperaturze procesu. Dobór na oko kończy się zwykle przepłaceniem albo zbyt małą rezerwą bezpieczeństwa.
Najczęściej zyskują Państwo na kilku poziomach:
Dobieramy aerogel pod realne warunki pracy, a nie pod katalogowy slogan. Prosimy o kontakt w celu bezpłatnej wyceny i rekomendacji wariantu po analizie temperatury, miejsca montażu oraz wymaganej grubości.
Gdy brakuje miejsca na grubą warstwę izolacji — w renowacjach, przy likwidacji mostków termicznych, w ciasnych przestrzeniach technologicznych i tam, gdzie liczy się każdy milimetr (2–10 mm).
Aerożel pracuje roboczo od około −270 °C do +650 °C; powyżej ok. 800 °C zaczyna tracić właściwości — dla wyższych temperatur stosuje się izolacje mikroporowate do ~1000 °C.
Tak. Aerożel jest hydrofobowy, ma odporność ogniową i niską emisję dymów oraz bardzo niską gęstość, więc nie nadmiernie obciąża konstrukcji i zachowuje parametry przy wilgoci.
Wypełnij formualrz i poczekaj na kontakt od nas
