Ultra-hatékony hőszigetelés már Pécsett is
A TSM Ceramic hőszigetelő bevonat működési elve
A hagyományos hőszigetelő anyagokkal ellentétben a TSM Ceramic hőszigetelő bevonat, nem csak az alacsony hővezetési tényezője miatt, hanem a nagyon magas hőreflexiós képessége miatt nyújtja a kiváló hőszigetelő hatást.
A TSM Ceramic
üreges kerámiagolyókból
szintetikus kaucsukból,
akril polimerekből és
szervetlen pigmentekből áll.
Ez az összetétel teszi az anyagot hőszigetelővé, könnyűvé és rugalmassá.
Ezen összetevőknek köszönhető tulajdonságok miatt könnyen megtapad bármilyen felületen, anyagon és formán.
A fenti ábrán megfigyelhetjük a TSM Ceramic hőszigetelő bevonat szerkezetét. Egyrészről láthatjuk a nano méretű vákuumos belsejű kerámia golyókat, másrészről a sokkal kisebb szintetikus kaucsuk vivő anyagot, harmadrészt a hőszigetelő bevonat kiváló tulajdonságait biztosító adalékanyagokat.
A fenti vázlatos ábrán bemutatott szerkezetet megfigyelhetjük az anyagról készült látványos mikroszkopikus felvételen is.
Hogyan működik a TSM Ceramic hőszigetelő bevonat?
Két hatás együttes érvényesülésének köszönhető a rendkívüli hőszigetelő képesség:
Alacsony hővezetési tényező
Magas – más hőszigetelő anyagokra nem jellemző – hőreflexiós képesség
Hővezetési tényező
A hővezetés vagy konduktív hőátadás a hőátadás olyan formája, amely a szilárd vagy nyugalomban lévő (nem áramló) folyékony vagy légnemű halmazállapotú rendszerekben, hőmérséklet-különbség hatására jön létre. A hőáramlástól (konvektív hőátadás) abban tér el, hogy nem történik anyagáramlás, hanem a hőátadás a belső energia részecskéről részecskére való átadásával történik.
A TSM Ceramic hőátadási tényezője
λ=0,00177 W/mK
Ezt a rendkívül alacsony λ értéket a következő tényezőknek lehet tulajdonítani:
A nanoméretű kerámiagömbök, éppen úgy mint a labdák egy tárolóban, csak egy-egy ponton érintkeznek egymással, így rendkívül csekély felületen tudják átadni, vezetni a hőmennyiséget.
A kerámia gömbök belsejében a gyártás során vákuum alakul ki, amiről tudható, hogy λ=~0,0! Tehát a kerámiagömbök belseje lényegében abszolút szigetelő!
A kerámia gömbök anyaga is alacsony hővezetési képességgel rendelkezik.
Hőreflexiós tényező
A hőreflexiós tényező a hagyományos szigetelő anyagok esetében lényegében nem kimutatható, mindaddig, ameddig a TSM Ceramic esetében igen jelentős mértékben járul hozzá az anyag rendkívüli hőszigetelő képességéhez. A TSM Ceramic aluminium-szilikát nanoméretű gömbjei éppen azt a hullámtartományt reflektálják, amelyen a hősugarak terjednek.
A TSM Ceramic hőreflexiós képessége
≥ 80 %
Nézzünk egy ábrát, amelyen szemléltetjük a TSM Ceramic hőszigetelő bevonat komplex hőszigetelő működési elvét
A fenti ábrán látható a hőáramlás, amely a termodinamika második főtétele szerint, mindig a magasabb hőmérséklet felől áramlik az alacsonyabb hőmérséklet felé.
A hőáramlás elérkezik a TSM Ceramic hőszigetelő bevonathoz, ekkor mielőtt beléphetne a nanoméretű kerámia gömbök belsejébe, reflektálódik, azaz visszaverődik. Az a hőmennyiség, amely mégis képes áthatolni a kerámia gömb héján, nagyon nehezen áramlik át a gömb belsejében található vákuumban, mire beleütközik a gömb belső héjával, ahol egy újabb reflexió, azaz egy újabb visszaverődés következik be.
Az a hőmennyiség, amely végül átlép a kerámiagolyó falán és távozik a gömböcske belsejéből nagyon rövid időn belül egy újabb kerámia gömb réteggel találja szembe magát, ahol megismétlődik az előbb leírt folyamat.
A rétegeket a következő ábra szemlélteti
A magyarországi klimatikus viszonyok között általában ajánlott 1 mm TSM Ceramic hőszigetelő bevonat legkevesebb 100 réteg cca. 100 µm átmérőjű kerámiagömböt tartalmaz, amely a fent leírtak alapján legkevesebb 200 hőreflexiós réteg (külső+belső visszaverődés), illetve 100 db vákuumban történő áramlást feltételez.
A fenti tulajdonságokat összehasonlítva a hagyományos szigetelő anyagokkal elmondható, hogy azok döntő többsége semmilyen, vagy elenyésző hőreflexiós képességgel rendelkezi, míg a hővezetésük is lényegesen gyengébb (hőszigetelési szempontból) mivel az anyagszerkezetük egészen más.
