Для чего нужен аэрогель
Аэрогель, происхождение, применение
Сначала выясним, что такое аэрогель. Это самое лёгкое вещество в твердом состоянии, которое до сегодняшнего дня было известно человечеству. Двухкоренное слово состоит из латинских определений: «aer», что переводится, как «воздух» и «gelatus», означающее «твердый». Итак, аэрогель – это самое легкое в мире прозрачное и твердое вещество, которому сопутствуют такие качества, как жаростойкость и крайне низкая теплопроводность, что делает его необычайно ценным материалом во многих областях промышленности.
Аэрогель на 99,8% состоит из воздуха
Происхождение и свойства
В 1931 году в журнале Nature (Калифорния, США) была опубликована статья Стивена Кистлера, рассказавшем о своем изобретении, а также о методе его получения. Сейчас, пройдя ряд усовершенствований, данная субстанция представляет собой похожее на пенопласт вещество, только гораздо прочнее (выдерживает нагрузки в 2000 раз превышающие собственную массу). Если говорить о плотности, то она составляет 1 кг/м2, что в 1,2 раза меньше плотности нашего воздуха, правда, без учета его массы. Так, что же такое аэрогель и для чего он нужен?
В первую очередь, особенно кварцевые аэрогели, это превосходные теплоизоляторы, которые можно использовать в строительстве, авиации, космонавтике, машиностроении и, конечно же, в лёгкой промышленности для пошива одежды. Кроме этого, аэрогели гигроскопичны, следовательно, их можно использовать для любых материалов, боящихся сырости – они попросту будут оттягивать влагу на себя. Для стремительно развивающегося технического прогресса на сегодняшний день наибольшую ценность представляют именно кварцевые аэрогели, хотя это еще далеко не «завершение карьеры» для такого материала.
Твердое вещество настолько прозрачно, что сквозь него видны
Следует отметить, что плотность 1 кг/м2, это уже не предел возможностей, так как у металлических решеток такой показатель еще превосходней. Так, плотность графенового аэрогеля составляет 0,16 кг/м3 (немного больше у аэрографита – 0,18 кг/м3). Кстати, из углеродных (графитных) гелей уже сейчас научились изготавливать конденсаторы, которые лучше всего аккумулируют солнечную энергию. В диапазоне от 250 до 14300 нанометров такое вещество отражает всего 0,3% света, и емкость такого конденсатора составляет 77 ф/м3 или 104 ф/грамм вещества.
Продукция из аэрогеля для широкого потребителя
Можно часами говорить о том, что кварцевые сверхлегкие аэрогели необычайно эффективны, что в них нуждаются те или иные отрасли, но все это так и останется только словами. Для многих людей любое предложение станет чем-то реальным лишь в том случае, если они его смогут где-то увидеть, а ещё лучше, ощупать своими руками, потереть ладошкой или даже понюхать – такова уж наша природа. Поэтому лучше, немного поговорить о том, что уже сейчас может купить любой гражданин.
На основе стеклохолста
Любой строитель может подтвердить, что неподвижный воздух всегда являлся самой лучшей теплоизоляцией для стен и фундаментов зданий. Отсюда и пустотелый кирпич, полые перекрытия, колодцевая кладка или двойные стены в бетонных многоэтажных домах. Но время порой делает приятные сюрпризы – так случилось и на этот раз.
Рекомендация: для парных бань и саун больше всего подходит фольгированный аэрогель, так как он одновременно служит тепло- и гидроизоляцией. Кроме того, алюминиевая фольга способна отражать инфракрасное (тепловое) излучение, что значительно облегчает устройство подобных мест гигиены и отдыха.
Aerotherm для одежды и обуви
Американская компания Aspen Aerogels на сегодняшний день предлагает для легкой промышленности свою продукцию Aerotherm толщиной от 2 до 3 мм. При этом производители могут поставлять свой товар, заблаговременно раскроив его по лекалам заказчика либо в виде холста или универсальной подкладки/подложки, из которого покупатель сам делает элементы для одежды и обуви.
В данном случае используется кремниевый аэрогель, который более чем на 90% состоит из воздуха. Для сравнения: пенополистирол или Пенопласт ПСБ-С состоит из газа только на 60%, и большинство людей считают его одним из лучших утеплителей во всех сферах. Материал является необычайно прочным, гибким и эффективным для экстремальных ситуаций. Именно по этой причине из него шьют лучшие защитные костюмы и обувь не только для полярников, но и для пожарников. Очень большим спросом Aerotherm пользуется у всех, кто занимается зимними видами спорта и, конечно же, в военной промышленности.
Теплота обуви, в первую очередь, зависит от стелек
Из какого бы материала не шилась обувь, её теплота, в основном, всегда будет зависеть от низкой теплопроводности подошвы, ведь холодные потоки проникают именно снизу, при соприкосновении ступни с землей. Примечательно, что толщина такой стельки всего 2 мм, а это означает, что её можно вставить в любую зимнюю обувь и это будет гораздо эффективнее нескольких пар шерстяных носков! Примечательно, что такая прокладка защитит стопу не только от холода, но и от жара, если случайно наступить на какой-либо раскалённый предмет.
Теплая куртка-парка Xiaomi
Аэрогелевая куртка Xiaomi DMN, которую вы видите на верхней фотографии, получила 66 (!) патентов на оригинальные решения, которые применялись в создании этой зимней одежды. Но покупателя, прежде всего, интересуют её эксплуатационные качества.
Если сравнивать Xiaomi с другой одеждой, то по теплозащите с ней может сравниться пуховик толщиной 40 мм, а у этой куртки всего 3 мм (!) толщины – вы только вдумайтесь, какой прорыв принесли аэрогели! А ведь указанные выше 3 мм, это не толщина теплоизоляции – это суммарная толщина трёх слоёв: сверху водонепроницаемая защита от атмосферных осадков, посредине аэрогелевый утеплитель и снизу ткань, содержащая ионы серебра. Для жителей Крайнего Севера, да и любых холодных регионов такая одежда просто панацея от самых лютых морозов!
Превосходная одежда толщиной 3 мм даже для сорокоградусных морозов
На сегодняшний день у такой куртки-парки только одна проблема – самый большой размер, 51-й по российским стандартам. То есть, по средним размерам она подойдет для роста 170-175 см, а для больших – под рост 175-180 см.
Заключение
Исходя из того, какие возможности для различных материалов уже сегодня открывает кварцевый аэрогель, можно сказать, что у него огромный потенциал и большое будущее. Вы только представьте, что костюмы, в которых можно выходить в открытый космос, станут доступными в повседневной жизни, уютные и теплые дома, добротность которых измеряется не толщиной стен, а эффективностью тоненькой изоляции. И таких перспектив откроется ещё больше!
Для чего нужен аэрогель
Этот материал называют «твёрдым газом», «голубым дымом» — он и правда напоминает кристалл застывшего дыма. Из него делают теплоизолирующие стёкла, адсорбенты и даже применяют для улавливания космической пыли. Прозрачный материал с рекордно низкой плотностью обещает произвести революцию в энергетике и электронике.
Эта статья была опубликована в журнале OYLA №5(33). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.
До открытия аэрогеля Сэмюэль Кистлер занимался изучением обыкновенного кондитерского желе. Действительно, пищевое желе из желатина нельзя назвать ни твёрдым, ни жидким — это некое аморфное промежуточное вещество. Секрет заключается в длинных молекулах желатина, которые создают в водной среде сложную трёхмерную структуру, запирая воду внутри. Структурной единицей является желатиновая ячейка, в которой за счёт поверхностного натяжения удерживается вода. Конструкция получается в высшей степени эластичная (при малейшем движении желе принимается дрожать) и термически нестойкая (уже при +35 0С желатин разрушается, и вода высвобождается.
В начале 1930‑х годов Кистлер выдвинул революционную идею: что, если удалить воду из вещества, оставив нетронутым желатиновый скелет? Учёный провёл серию экспериментов и опубликовал статью «Сплошные пористые аэрогели и желе» в авторитетном научном журнале Nature. Кистлер утверждал, что просто выпарить воду из желеподобных структур, не разрушив внутренний каркас, невозможно, а значит, нужно искать другой путь.
Проблему решили с помощью автоклава, одновременно создающего высокое давление и температуру. Жидкость в таком аппарате не закипает при температурах выше точки кипения, а если разогреть её до критической, содержимое перейдёт в пар, минуя стадию кипения. А ведь именно кипение разрушает внутренний скелет желе! Так Сэмюэль Кистлер открыл способ получения аэрогелей — чрезвычайно лёгких веществ, в которых жидкость полностью заменена газом.
Первые опытные образцы походили на высушенную пену и были очень хрупкими. Тогда в качестве внутреннего скелета решили использовать диоксид кремния — главный компонент стекла. В итоге получился кварцевый аэрогель, самый лёгкий твёрдый материал в мире, на 99,8% состоящий по массе из воздуха.
На тёмном фоне аэрогель кажется голубоватым, а на свету его почти не видно. В этом веществе собственно вещества настолько мало, что свет в нём почти не преломляется. А причиной голубоватого оттенка является так называемое рэлеевское рассеяние. Мы можем наблюдать это явление в солнечный день — достаточно посмотреть на небо. Кванты солнечного света, попадая в земную атмосферу, сталкиваются с молекулами газов и отскакивают от них, то есть рассеиваются. Лучше других подобные «фокусы» проделывают кванты с меньшей длиной волны, отвечающие в солнечной гамме за голубой, поэтому небо над нами окрашено в этот замечательный цвет. Рэлеевское рассеяние очень слабое, и нужны многие километры атмосферной толщи, чтобы наш глаз его зафиксировал, — в школьных помещениях такой эффект заметен не будет. А в аэрогеле небольшой объём воздуха заперт внутри прозрачных стенок скелета с миллиардом крошечных внутренних граней, что резко усиливает рассеяние голубого света.
Цветок на пластине аэрогеля и газовая горелка
Аэрогель (лат. aero — воздух и gelatos — замороженный) называют по-разному: «голубой дым», «замороженный дым», «твёрдый газ». И все эти названия отражают те или иные свойства материала.
Больше всего поражают его термоизоляционные свойства: теплопроводность аэрогеля в шесть раз меньше, чем у воздуха! Тонкий слой аэрогеля способен уберечь хрупкий цветок от пламени горелки (то есть от температуры более 800°С). А лист «замороженного дыма» толщиной 2,5 см защитит руку от огня паяльной лампы. Всё дело в мелкоячеистой структуре вещества: в твёрдых порах диаметром 20 нм заключён воздух-термоизолятор. Если всю внутреннюю поверхность этого материала объёмом 1 см 3 развернуть в плоскость, она займёт площадь футбольного поля! За уникальные термоизоляционные свойства аэрогель вписали в Книгу рекордов Гиннесса, но это отнюдь не единственное его выдающееся качество.
Твёрдое тело с самой низкой плотностью на планете — 0,003 г/см 3 — эта характеристика аэрогеля также увековечена в книге мировых достижений. Всего же он упоминается там 15 раз. В частности, «твёрдый газ» обладает неплохой удельной прочностью: выдерживает нагрузку в 2000 раз больше собственного веса.
Сэмюэль Кистлер запатентовал своё детище и продал лицензию на его изготовление компании «Монсанто». В 1948 году на рынок вышел «Сантогель» — кварцевый порошкообразный аэрогель. Но оказалось, что продукт опередил своё время, впрочем, как и исследования самого Кистлера: особого спроса на дорогой теплоизолятор не было. В те времена выгоднее было нагревать батареи, чем утеплять жилище инновационным аэрогелем, ведь энергоносители стоили очень недорого. Судьба «голубого дыма» не задалась: сначала его применяли в качестве наполнителя для красок, затем в качестве загустителя овечьих мазей от мушиных личинок и даже наполнителя напалмовых смесей. К середине 1960‑х от производства убыточного продукта вообще отказались.
7 февраля 1999 года эта сетка из алюминиевых ячеек, заполненных аэрогелем, была запущена на космическом корабле миссии Stardust. Одной из задач миссии был сбор кометной пыли с последующей доставкой её на Землю.
Вспомнили о чудо-материале специалисты NASA, когда им понадобился чрезвычайно лёгкий теплоизолятор для работы в экстремальных условиях. В этом качестве аэрогель отправился в 1997 году к Красной планете в составе аппарата Mars Pathfinder. Со временем аэрогель стал частым гостем в космосе (в частности, он использовался в конструкции роверов Spirit и Opportunity, а также многоразовых кораблей Space Shuttle), и ему нашли новое, очень необычное применение.
Для изучения космической кометной пыли нужен был материал, способный мягко остановить частицу со скоростью 18 000 км/ч, не повредив её. Кроме того, материал должен был быть чрезвычайно лёгким (в космической технике каждый грамм на счету) и по возможности иметь прозрачную структуру, чтобы «застрявшую» космическую пыль можно было сразу обнаружить. Аэрогель подходил идеально — в 1999 году был запущен аппарат Stardust, оснащённый космическим пылеуловителем в форме теннисной ракетки. В 2004 году при сближении с кометой 81Р/Вильда Stardust неоднократно выставлял аэрогелевую ракетку, охотясь за частицами пыли. Аппарат сблизился с кометой до микроскопических для космоса 237 км! Пропутешествов 4 млрд км, в 2006 году Stardust вернул на Землю пылеуловитель с уникальными частицами вещества старше Земли.
Аэрогель — происхождение, характеристики и области применения
Новости, поступающие с рынка строительных материалов, не перестают удивлять. Появляющиеся новинки порой во много раз превосходят своих предшественников по базовым эксплуатационным характеристикам. К таковым можно отнести аэрогель, про который недавно еще вообще никто ничего толком не знал, а многие не слышали и по сей день.
Аэрогель — происхождение, характеристики и области применения
В связи с некоторым дефицитом информации, видится разумным дать читателям нашего портала определённые понятия об этом продукте современных нанотехнологий. Постараемся раскрыть его заявляемые возможности в сферах термо- и гидроизоляции строительных конструкций.
Итак, рассматриваем аэрогель — происхождение, характеристики и области применения
Что такое аэрогель?
Происхождение аэрогеля
Аэрогель является необычным материалом, обладающим уникальными свойствами. Если верить публикациям, то благодаря своей уникальности он в книгу рекордов Гиннеса по целым 15-ти номинациям!
Аэрогель — почти невесомая прозрачная субстанция, напоминающая природную дымку. Прочный, легкий и экологически чистый материал является отличным утеплителем строительных конструкций и инженерных коммуникаций.
Его название «aergelatus», состоящее из двух словообразующих корней, можно перевести как «замороженный воздух». Другое расхожее название — «замороженный дым». Действительно, по внешнему виду, а также весу, аэрогель напоминает густую дымку.
История создания этого продукта весьма неоднозначна и оригинальна, так же, как и сам материал. Дело в том, что он был получен в лабораторных условиях уже довольно давно (уже скоро, как 100 лет — в 1931 году), и что интересно – во многом случайно. Это оказался, можно сказать, побочный продукт при кристаллизации в супернасыщенных и суперкритических жидкостях при проведении лабораторных исследований американским ученым Сэмюэлем Кислером. В результате замены воды в обычном геле на метанол и его последующего нагрева до температуры до 240 градусов при высоком давлении, спирт из состава улетучивался, но образовавшаяся пена не становилась меньше в объеме. В итоге получился мелкопористый, легкий и почти прозрачный материал — аэрогель.
Практического применения в те годы этой новой структуре найдено не было, как и доступной технологии для его синтеза в сколь-нибудь серьезных масштабах. Все это пришло позднее, ближе к концу века, когда было налажено производство аэрогеля и его полезное использование, прежде всего — в качестве очень эффективного термоизоляционного материала.
Особенности материала
Уникальность материала состоит в полном отсутствии в его составе какой бы то ни было жидкой фазы, которая в процессе производства вся полностью переходит в газообразное состояние. В результате аэрогель, представляющий собой уникальную молекулярную решетку с порами размером всего около 2 мкм, практически на 99,8% состоит из воздуха, полностью обездвиженного. Благодаря этому фактору аэрогель обладает очень низкой плотностью, по параметрам превосходящей только плотность воздуха и всего в полтора раза. В то же время материал имеет высокую прочность, которая позволяет ему выдержать нагрузку, превышающую его собственный вес в 2000 раз. Например, блок аэрогеля, массой всего 2,4 грамма, способен выдержать весовую нагрузку кирпича в 2,5 кг.
Ну а где обездвиженность газов – там и особые термоизоляционные качества. И что интересно – сопротивление теплопередаче аэрогеля – даже выше, чем у полностью неподвижной воздушной прослойки. Просто по той причине, что поры материала не оставляют никакой свободы движения молекулам, составляющим воздух. То есть здесь неподвижность рассматривается буквально на молекулярном уровне.
Структура аэрогеля под мощным микроскопом – с разным уровнем увеличения.
При изготовлении этого материала в промышленных условиях, гелеобразная субстанция проходит полимеризацию, после чего на выходе получается вещество желеобразной формы. Далее из этого «желе» должна быть полностью удалена вода — процесс суперкритического высыхания производится в специальном автоклаве при воздействии высокого давления и температуры, при участии в этом процессе углекислого сжиженного газа.
Начало промышленного использования аэрогеля – за компанией «Monsanto», которая освоила выпуск термоизоляционных материалов. Впрочем, производство просуществовало не столь долго и было свернуто просто из-за его дороговизны. Но уже в 90-х же годах аэрогели стали вновь применяться, но уже в космической отрасли. Постепенно этот материал «просочился» и в сферу промышленного строительства, где использовался на самых ответвленных участках, например, для термоизоляции технологических трубопроводов и резервуаров.
Технологические трубопроводы с термоизоляцией из полотна с аэрогелем.
В 2007 году в США химиками были разработаны и прошли презентацию аэрогели, в состав которых входит платина. Эти материалы предназначены для создания эффективных сорбционных фильтров, позволяющих производить очистку воды от свинца, ртути и других опасных для человека тяжелых металлов.
Одно из перспективных направлений развития аэрогелевых технологий – создание фильтров для очистки океанов планеты от загрязнений.
Правда, изготовление этого материала в промышленных масштабах — пока еще слишком дорогое из-за необходимости использования драгоценного металла. Поэтому идут лабораторные работы по поиску более доступного по стоимости аналога платине, который предоставит возможность массового производства фильтров. Это, как надеются разработчики, позволит в будущем производить очистку водоемов планеты от различных химических загрязнений.
Дополнит общие сведения об аэрогеле отрывок из научно-популярного фильма познавательного телеканала «Disсоvery»:
Видео: Что же такое аэрогель, и чем объясняются его уникальные свойства?
Разновидности аэрогелей
Не следует полагать, что аэрогель – это действительно гелеобразная субстанция, например, типа краски, которую нужно наносить с помощью кисти. Нет, конечно. Его следует рассматривать, как одно из самых легких из существующих твёрдых веществ. Кроме того, для практического применения аэрогеля его научились совмещать с керамическими, карбоновыми, стекловолоконными и другими основами, что упрощает использование уникальных качеств этого материала.
Сегодня существует несколько разновидностей аэрогелевых материалов, которые широко используются в разных областях и для различных целей:
Подобный тип аэрогелевых материалов имеет свойство пропускать солнечный свет, однако, в то же время поглощать тепловое излучение. Благодаря этой характеристике, а также чрезвычайно низкому коэффициенту теплопроводности, составляющего у производимых серийно кварцевых аэрогелей порядка 0,016÷0,018 Вт/(м×К), то есть меньше, чем у воздуха (около 0,024). Они используются в качестве теплоизолирующих и теплоудерживающих материалов в области строительства. Температура плавления этих аэрогелей составляет 1200 градусов. Материал толщиной всего в 25 мм способен надежно защитить руку от открытого огня паяльной лампы.
Выраженные достоинства материалов на основе аэрогеля
Общие преимущества аэрогелевых материалов можно описать таким образом:
Предлагаемые аэрогелевые материалы и их применение
На российский рынок аэрогелевые материалы поставляет несколько производителей, например, китайская компания «Joda», которая занимается производство инновационных композитных утеплительных материалов с 1995 года.
В настоящее время предлагаются следующие продукты на основе аэрогеля:
Далее будут представлены некоторые из самых востребованных материалов, произведенных на основе аэрогеля.
Аэрогелевый порошок и краска
Порошок может иметь различные по размеру фракции частиц, самым востребованным вариантом является 20 мкм, характеризующийся коэффициентом теплопроводности 0,017-0,022 Вт/(м×К).
Кремеземный аэрогелевый порошок
Порошок аэрогеля используется для изготовления гидро- и термоизоляционных составов с теми или иными связующими. Для получения желаемого эффекта на поверхность следует нанести один тонкий слой подобной изоляции.
Предлагается в товарном ассортименте и уже готовый состав для нанесения на поверхности – водная суспензия с латексным связующим.
Изоляционный аэрогелевый окрасочный состав
Состав применяется для изоляции гипсокартона, бетонных и полиуретановых поверхностей. Покрытие создает достаточно прочный слой, который способен:
Состав, имея хорошую адгезию, легко наносится на поверхность, эксплуатируется длительное время и является экологически чистым материалом.
Технологическая, противопожарная и строительная термоизоляция в полотнах и матах
Аэрогелевые нетканые материалы используются для теплоизоляции различного технологического оборудования, трубопроводов, иных ответственных конструкций. Эффективность такой термоизоляции уникальна, благодаря рекордно низкой теплопроводности, легкости, достаточной прочности и износостойкости, полному отсутствию влагопоглощения.
Для подобных целей используются полотна из композитных материалов, то есть в их состав, кроме аэрогеля, входят волокна разного происхождения.
В состав композитного утеплителя для внешних работ может быть добавлено стекловолокно, применяемые в производстве минеральной ваты. Широко используются керамические или углеродно-карболовые волокна,
Полотна производятся разной толщины, составляющей – от 2 до 12 мм. Такого диапазона считается вполне достаточно, чтобы защитить достичь необходимого эффекта термоизоляции.
Технические характеристики полотен для внешнего утепления выглядят следующим образом:
| Наименование материала | «Joda Fiberglass SACB» (0-3; 0-6 или 0-10) | «Joda Carbon SACCT-A» | «Joda Ceramic SACTT» |
|---|---|---|---|
| Иллюстрация |  |  |  |
| Особенности материала | Аэрогелевое полотно на основе стеклохолста | Аэрогелевое полотно на основе углеродно-карболового волокна | Аэрогелевое полотно на основе керамических волокон для высокотемпературной термоизоляции |
| Толщина, мм | 3, 6 и 10 мм соответственно | 2 мм | 10 мм |
| Ширина, мм | 1400 мм | 1400 мм | 1400 мм |
| Длина полотна в рулоне, м | 40, 30 и 25 м соответственно | 70 м | 25 м |
| Цвет | белый | черный | белый |
| Рабочая температура, °C | от – 200 до + 650 | от 0 до 1000 | от +12 до +1000 ℃ |
| Плотность, (кг/м³) | 200±20 | 180 | 200 |
| Класс горючести | НГ (негорючий) | НГ (негорючий) | НГ |
| Гидрофобность,% | >99,8 | >99,8 | >99,8 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×К) | 0.016 | 0.017 | 0.019 |
| Устойчивость к коррозии | полная | полная | полная |
| Форма выпуска | полотна (маты) | полотна | полотна (маты) |
| Стоимость за 1 м² | 1600, 3300, 2500 руб. соответственно | 3150 руб. | 4800 руб. |
Вполне можно использовать материалы с аэрогелей и для утепления строительных конструкций в жилых домах. Вопрос лишь в стоимости.
Аэрогелевые полотна, используемые, например, для внутреннего утепления обладают гидрофобностью, составляющей 99%. Поэтому, высокая влажность окружающей среды не снизит теплоизоляционные качества материала. Учитывая еще и то, что утеплитель не содержит органических составляющих, он непривлекателен для грызунов и насекомых, а также не является благоприятной средой ни для каких форм жизни.
Фольгированный аэрогелевый утеплитель
Для внутреннего использования в условиях повышенной влажности хорошо подойдет фольгированный вариант утеплителя на основе аэрогеля.
К преимуществам аэрогелевых материалов для утепления внутри помещения можно отнести следующие качества:
В качестве примера аэрогелевых полотен, используемых в том числе и для утепления жилых помещений, можно привести маты «EVERGEL» польского производства.
Аэрогелевый мат «EVERGEL», который может применяться в том числе и для утепления в жилом строительстве.
Основные технические и эксплуатационные характеристики этого материала показаны в таблице:
А какой толщины утепления аэрогелевым матом будет достаточно?
Просто в качестве бонуса предлагаем прикинуть, какой лощины утеплительного слоя на основе аэрогеля будет достаточно для полноценной термоизоляции, допустим, наружной стены дома. и сравнить это значение с толщиной утепления из других популярных материалов.
Подсчитать будет несложно, так как читателю предлагается воспользоваться онлайн-калькулятором.
Для расчетов необходимо определить нормированное сопротивление теплопередаче для стен, соответствующее своему региону проживания (он, естественно, сильно зависит от климатических условий). Это значение несложно отыскать с использованием предлагаемой карты-схемы. Берется значение «для стен»: чтобы не спутать — оно указано цифрами фиолетового цвета.
Карта-схема с нормированными значениями термического сопротивления по регионам России.
В ходе расчетов будет предложено выбрать или аэрогель, или иной утеплитель. Если выбирается второй путь (например, для сравнения), то откроется дополнительное поле с перечнем наиболее популярных термоизоляционных материалов, используемых в жилищном строительстве.
Для расчетов понадобится указать толщину стены и материал, из которого она возведена. Задача несколько упрощена – в расчет не принимаются дополнительные слои, например, внешней и внутренней отделки. Они обычно не оказывают слишком существенного влияния на теплотехнические характеристики ограждающей конструкции, и в нашем случае, то есть для проведения сравнения, ими можно пренебречь. Хотя обычно в профессиональных расчётах учитываются все мелочи.
Нажатие на кнопку «Рассчитать…» приведет к получению результата, выраженного в миллиметрах (толщина утеплительного слоя). Можно провести сравнение различных термоизоляционных материалов в одних и тех же условиях на одной и той же конструкции – это бывает довольно интересно.
Калькулятор сравнения утепления аэрогелем с иными термоизоляционными материалами
Итак, материалы на основе аэрогеля вполне можно назвать универсальными. Они, кстати, могут иметь различную плотность и толщину, поэтому их применение постоянно ширится. Так, их в настоящее время используют не только в сфере промышленного и жилищного строительства, микроэлектроники, космической отрасли и различных технологических процессах, но и даже в качестве утеплителя для зимней одежды.
Таким образом, аэрогель, изобретенный более восьмидесяти лет назад, стал материалом XXI века. Ему пророчат большие перспективы, так как уникальные характеристики открывают все новые сферы для его применения.
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!