真空絕熱板概述

一、真空絕熱板(VIP)簡介:

二、真空絕熱板(VIP)應(yīng)用:

國內(nèi)近幾年開始制造并采用VIP改良冰箱隔熱層，整個冰箱制造業(yè)似乎刮起了一陣VIP應(yīng)用試驗(yàn)的大風(fēng)潮，再反觀國外一些發(fā)達(dá)國家對VIP的研究和使用已經(jīng)有十多年的歷史，以及二十世紀(jì)中國制造業(yè)的崛起與國家節(jié)能政策的頒布實(shí)施，VIP這種超強(qiáng)新型的保溫材料正被商家所關(guān)注，市場前景廣闊。

VIP主要用于保溫絕熱，如家用冰箱、游艇冰箱、迷你冰箱、車載冰箱、深冷冰柜、電熱水器、自動販賣機(jī)、冷凍箱、冷藏集裝箱、建筑墻體保溫和LNG儲運(yùn)等。

VIP板在冷藏設(shè)備中的應(yīng)用

◆冰箱采用VIP隔熱:可以節(jié)能10%~30%，并且增加有效容積20%-30%。盡管現(xiàn)在VIP的價(jià)格還偏高，但用戶使用冰箱7~10年節(jié)約的電費(fèi)，已相當(dāng)于冰箱采用VIP隔熱增加的費(fèi)用。采用VIP隔熱，除了經(jīng)濟(jì)意義外，還有冰箱重量輕，體積小的優(yōu)點(diǎn)。冰箱門和冷凍箱的上開門，要求質(zhì)輕、壁薄，采用VIP隔熱有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

◆以蓄冷材料維持低溫的冷藏箱:用PU或PF保溫時(shí)，保溫期只有1~2天;采用VIP隔熱材料后，保溫期延長至4~5天，使原來必須空運(yùn)的物品，可以改用卡車運(yùn)輸或者火車運(yùn)輸，大幅度降低了運(yùn)輸費(fèi)用。

◆冷藏保溫箱:在內(nèi)裝保溫物品相同的情況下(1) 用PU泡沫時(shí)，外形尺寸57cm×50cm×50cm，保溫層厚度3.8 cm，內(nèi)裝21.8 kg冷卻劑，保溫期120 h;(2) 用VIP隔熱時(shí)，外形尺寸33cm×46cm×28cm，保溫層厚度2.5cm，內(nèi)裝7 kg 冷卻劑，保溫期200 h。采用VIP新材料后，保溫箱體積減少70%，冷卻劑減少68%，而保溫期則延長66%。減少了運(yùn)費(fèi)，提高了運(yùn)距，經(jīng)濟(jì)效果明顯。

三、真空絕熱板(VIP)優(yōu)勢:

同其它材料相比，VIP以其極低的導(dǎo)熱系數(shù)，在保溫技術(shù)要求相同時(shí)有保溫層厚度薄、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，適用于節(jié)能要求較高的產(chǎn)品，有較大技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

四、真空絕熱板(VIP)狀況:

目前國內(nèi)研發(fā)真空絕熱板的企業(yè)屈指可數(shù)，國內(nèi)的vip真空隔熱板質(zhì)量與國外也有些差距，但是憑借著中國制造的低成本和低碳經(jīng)濟(jì)的備受關(guān)注，使我們在市場上也有一席之地。

五、真空絕熱板(VIP)芯材區(qū)分:

目前vip真空絕熱板芯材主要有粉體芯材和玻纖芯材，粉體芯材采取二氧化硅為材料的真空絕熱板，導(dǎo)熱系數(shù)相對較高，主要應(yīng)用在墻體保溫;而玻纖芯材的真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)較低，主要應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷藏車的節(jié)能保溫。

真空絕熱板（VIP板）是英文VacuumInsulationPanel的簡稱，是真空保溫材料中的一種，本文主要介紹了真空絕熱板在冷藏設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢。真空絕熱板（VIP板）是英文VacuumInsulationPanel的簡稱，是真空保溫材料中的一種，是由填充芯材與真空保護(hù)表層復(fù)合而成，它有效地避免空氣對流引起的熱傳遞，因此導(dǎo)熱系數(shù)可大幅度降低，小于0.003w/m.k，并且不含有任何ODS材料，具有環(huán)保和高效節(jié)能的特性，是目前世界上最先進(jìn)的高效保溫材料。

真空絕熱板在冷藏設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢：

1、冰箱采用真空絕熱板隔熱：可以節(jié)能10%～30%，并且增加有效容積20%-30%.盡管現(xiàn)在VIP的價(jià)格還偏高，但用戶使用冰箱7～10年節(jié)約的電費(fèi)，已相當(dāng)于冰箱采用VIP隔熱增加的費(fèi)用。采用VIP隔熱，除了經(jīng)濟(jì)意義外，還有冰箱重量輕，體積小的優(yōu)點(diǎn)。冰箱門和冷凍箱的上開門，要求質(zhì)輕、壁薄，采用VIP隔熱有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

2、以蓄冷材料維持低溫的冷藏箱：用PU或PF保溫時(shí)，保溫期只有1～2天；采用真空絕熱板后，保溫期延長至4～5天，使原來必須空運(yùn)的物品，可以改用卡車運(yùn)輸或者火車運(yùn)輸，大幅度降低了運(yùn)輸費(fèi)用。

3、冷藏保溫箱：在內(nèi)裝保溫物品相同的情況下

（1）、用PU泡沫時(shí)，外形尺寸57cm×50cm×50cm，保溫層厚度3.8cm，內(nèi)裝21.8kg冷卻劑，保溫期120h；

（2）、用真空絕熱板隔熱時(shí)，外形尺寸33cm×46cm×28cm，保溫層厚度2.5cm，內(nèi)裝7kg冷卻劑，保溫期200h.采用VIP新材料后，保溫箱體積減少70%，冷卻劑減少68%，而保溫期則延長66%.減少了運(yùn)費(fèi)，提高了運(yùn)距，經(jīng)濟(jì)效果明顯。

真空絕熱板( 英文名Vacuum Insulation Panel)是近年來順應(yīng)建材行業(yè)日益迫切的節(jié)能要求， 利用現(xiàn)代材料制造工藝研發(fā)的新一代高級保溫材料。經(jīng)測試， 在正確的加工及使用條件下， 其表觀導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到10- 3 W/m·℃ 數(shù)量級， 比常規(guī)保溫材料( 如聚苯乙烯硬質(zhì)塑料， 導(dǎo)熱系數(shù)0.031 W/m·℃) 低一個數(shù)量級， 其優(yōu)異的絕熱性能在冷凍、冷藏、低溫家電、建材及尖端科技領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。

真空絕熱板構(gòu)造及絕熱原理分析

實(shí)測樣品為388 mm×388 mm×10.5 mm 板狀外形材料， 表觀密度172.7 kg/m3， 工程尺寸及密度會因生產(chǎn)廠家及工程要求而不同， 其結(jié)構(gòu)如圖1。芯材為超細(xì)無機(jī)纖維( 具體材質(zhì)根據(jù)廠家而異， 可采用超細(xì)玻璃棉或超細(xì)石棉等材料) ，并在其中添加高效氣體吸附劑以保證板內(nèi)長期高真空度水平， 外側(cè)為起密封、保護(hù)及支持作用的復(fù)合鋁膜(膜厚0.18 mm); 實(shí)際生產(chǎn)中添加氣體吸附劑后的芯材經(jīng)預(yù)壓縮并外敷復(fù)合鋁膜后經(jīng)抽真空至101 Pa 數(shù)量級( 實(shí)測樣品真空度為4~5 Pa) 密封而成。

從傳熱角度分析， 該材料具有較理想的絕熱物理特征。依據(jù)傳熱學(xué)理論， 物質(zhì)與周圍介質(zhì)間單位面積的傳熱量由傳導(dǎo)， 對流， 輻射三部分構(gòu)成， 其關(guān)系可簡要表示為公式( 1) ：

Q=Q傳導(dǎo)+ Q對流+ Q輻射 (1)

式中： Q 、Q 傳導(dǎo)、Q 對流、Q 輻射分別為單位面積總傳熱量及傳導(dǎo)、對流、輻射傳熱量; λ、δ、Δt、a、Δt' 、εe、T、T 環(huán)境分別為物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、導(dǎo)熱溫差、對流放熱系數(shù)、對流換熱溫差、等效發(fā)射率、物質(zhì)與環(huán)境的絕對溫度; ∝( λ， 1/δ， Δt) ，∝( a， Δt') ，∝( εe ， T 4- T 環(huán)境4) 。

總傳熱量為傳導(dǎo)、對流、輻射傳熱量之和， 而傳導(dǎo)、對流、輻射傳熱量又分別正相關(guān)于各自括號內(nèi)所示影響因素。

由公式(1)可知為， 為獲得優(yōu)良的絕熱性能， 在一定的工作溫度和使用要求下， 應(yīng)設(shè)法降低材料的導(dǎo)熱系數(shù)， 對流換熱系數(shù)和等效發(fā)射率。而真空絕熱板正是依據(jù)這一思路設(shè)計(jì)的： 超細(xì)芯材自身的導(dǎo)熱系數(shù)就很低， 再經(jīng)高度真空并添加氣體吸附劑后其大量孔隙內(nèi)基本無殘留空氣的對流效應(yīng)影響， 傳熱僅通過超細(xì)纖維間的輻射和點(diǎn)接觸傳導(dǎo)進(jìn)行， 這使其表觀導(dǎo)熱系數(shù)較同一材質(zhì)空氣中數(shù)據(jù)(如超細(xì)玻璃棉， 常壓下λ= 0.037 W /m.℃[1])低一個數(shù)量級以上， 此外， 外敷的復(fù)合鋁膜因具有εe ≤0.1 的低等效發(fā)射率可進(jìn)一步減少輻射熱損失。