A proteção ambiental e a economia de energia tornaram-se temas centrais no atual desenvolvimento econômico mundial. O desenvolvimento de materiais ecológicos que economizem energia tornou-se uma necessidade urgente para mitigar a crise energética. O isolamento a vácuo (VIP) surge como uma solução oportuna, sendo amplamente utilizado em refrigeradores, contêineres refrigerados, construção civil e outros setores. O VIP é um tipo de material isolante a vácuo baseado no mecanismo de isolamento a vácuo. É composto principalmente por três partes: um núcleo de material isolante poroso que é submetido a vácuo, uma estrutura de isolamento a ar que isola o núcleo do ambiente externo e um material adsorvente de gases. O isolamento térmico é obtido maximizando-se o grau de vácuo no núcleo. No entanto, como garantir a estabilidade térmica e a eficácia a longo prazo do VIP durante todo o ciclo de vida do sistema tornou-se o tema de maior preocupação para muitos pesquisadores e usuários.
Os painéis isolantes a vácuo apresentam bom desempenho de isolamento térmico, proporcionando uma barreira térmica eficaz para economia de energia, especialmente na construção civil. No entanto, sua vida útil tornou-se a principal preocupação de pesquisadores, fabricantes e usuários. A estrutura de isolamento a vácuo é um componente importante para manter o grau de vácuo nos painéis isolantes a vácuo, e seu desempenho influencia significativamente o desempenho térmico e a vida útil desses painéis.
Na verdade, a condutividade térmica do VIP não é constante. Com o passar do tempo e o uso do isolamento térmico, o gás externo penetra na estrutura isolante do painel, atenuando seu desempenho de isolamento térmico e, consequentemente, aumentando sua condutividade térmica. A estrutura de isolamento de ar é uma parte importante do VIP, sendo utilizada principalmente para formar um espaço fechado, impedindo a penetração de ar e vapor de água externos, mantendo o vácuo interno do material do núcleo e, assim, preservando o desempenho adiabático do VIP. Portanto, sua resistência ao ar é o fator mais importante que afeta o grau de vácuo e a vida útil do VIP. Inicialmente, o VIP utilizava principalmente aço inoxidável extremamente fino como estrutura de isolamento de ar, mas, devido à facilidade com que causava grandes pontes térmicas nas bordas, foi gradualmente substituído por filme composto.
A membrana de isolamento de ar é um dos componentes importantes do VIP (Painel de Isolamento de Ar) e seu desempenho influencia significativamente o desempenho adiabático e a estabilidade do VIP. Como parte indispensável da membrana estrutural, a folha de alumínio possui bom desempenho de bloqueio de ar. A membrana estrutural de bloqueio de ar do VIP deve conter pelo menos uma camada de folha de alumínio de 7 μm. Como barreira para manter o vácuo no VIP, a membrana estrutural de isolamento de ar também pode causar o efeito de ponte térmica. A espessura da camada metálica deve ser selecionada considerando o efeito de ponte térmica na interface, o ambiente de uso, o processo de fabricação e a vida útil do sistema de suporte do VIP. A vida útil do VIP não está relacionada apenas à membrana estrutural de isolamento de gás, mas também às propriedades físicas do material do núcleo, ao grau de vácuo no painel, à presença de material adsorvente de gás, ao ambiente de uso, etc.
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Data da publicação: 27/12/2022
