열전도율은 산업용 단열 프로젝트를 위해 에어로겔 펠트를 선택할 때 가장 중요한 사양 중 하나입니다. 이는 열 손실, 단열재 두께, 장비 표면 온도 및 장기-에너지 소비에 직접적인 영향을 미칩니다.

그러나 단일 열전도도 값을 기준으로 에어로겔 단열재 제품을 비교하는 것은 오해의 소지가 있습니다. 테스트 온도, 제품 밀도, 두께, 습기 노출 및 설치 품질은 모두 실제 열 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

이 가이드에서는 에어로젤 펠트 열전도율을 측정하는 방법, 온도에 따라 변화하는 이유, 구매자가 주문하기 전에 확인해야 할 사항에 대해 설명합니다.

에어로젤 펠트는 무엇입니까?

에어로젤 담요라고도 알려진 에어로젤 펠트는 실리카 에어로겔과 섬유 강화층을 결합하여 만든 유연한 단열재입니다.

실리카 에어로젤은 고체 전도, 가스 이동 및 대류를 통해 열 전달을 제한하는 다공성 나노 구조를 가지고 있습니다. 섬유 강화 덕분에 깨지기 쉬운 에어로겔을 파이프, 탱크, 밸브 및 산업 장비 주변에 쉽게 굴리고 절단하고 설치할 수 있습니다.

많은 기존 단열재와 비교하여 에어로겔 단열 펠트는 더 얇은 단열층으로 필요한 단열 성능을 달성할 수 있습니다. 이는 설치 공간이 제한적일 때 특히 유용합니다.

열전도율은 무엇을 의미합니까?

열전도율은 열이 재료를 얼마나 쉽게 통과하는지를 나타냅니다. 일반적으로 다음과 같이 표현됩니다.

W/(m·K)

값이 낮을수록 재료가 열을 덜 전달하므로 동일한 두께에서 더 나은 단열 효과를 제공한다는 의미입니다.

예를 들어:

열전도율을 갖는 물질0.020 W/(m·K)정격보다 더 나은 절연을 제공합니다.0.040 W/(m·K)두 가지 모두 동일한 조건에서 테스트했을 때.

두 재료가 동일한 열저항을 달성해야 하는 경우 일반적으로 열전도율이 낮은 재료는 더 얇은 절연층을 사용할 수 있습니다.

열전도율은 일반적으로 그리스 문자로 표시됩니다.λ또는 람다.

에어로젤 펠트의 일반적인 열전도도

제형, 밀도 및 작동 온도에 따라 산업용 실리카 에어로겔 펠트는 일반적으로 대략 다음과 같은 열전도도를 갖습니다.

실온 또는 실온 근처에서 0.012–0.020 W/(m·K)

이는 모든 제품에 대한 보증값이 아닌 일반적인 참고 범위입니다.

예를 들어, 웹사이트의 에어로겔 담요 단열재는 대략 다음과 같은 열전도율로 나열되어 있습니다.25도에서 0.012~0.018W/(m·K), 선택한 등급에 따라 다릅니다.

파이프 단열을 위한 또 다른 10mm 에어로겔 블랭킷은 다양한 온도에서 대표적인 전도도 데이터를 제공합니다.

이 수치는 중요한 점을 보여줍니다.에어로겔 펠트의 열전도율은 일정하지 않습니다.. 일반적으로 평균 작동 온도가 상승하면 증가합니다.

구매자는 실온 값에만 의존하기보다는 완전한 열전도율 곡선을 요청해야 합니다.-

에어로겔 펠트의 열전도율이 낮은 이유는 무엇입니까?

열은 여러 가지 방법으로 단열재를 통해 이동할 수 있습니다.

견고한 구조를 통한 전도

기공 내부의 가스를 통한 전도

더 큰 공기 공간 내 대류

열복사

에어로겔 펠트는 나노 크기의 기공 구조를 통해 이러한 열{0}전달 메커니즘을 감소시킵니다.

제한된 고체 전도

실리카 에어로겔은 전체 부피에 비해 매우 적은 양의 고체 물질을 함유하고 있습니다. 복잡한 네트워크는 또한 열이 고체 구조를 통해 이동하는 길고 간접적인 경로를 만듭니다.

가스 전도 감소

에어로겔 내부의 기공은 매우 작습니다. 이는 가스 분자의 움직임과 충돌을 제한하여 재료 내에 포함된 공기를 통한 열 전달을 줄입니다.

억제된 대류

기공은 나노 크기이기 때문에 에어로겔 구조 내부에서 공기가 자유롭게 순환할 수 없습니다. 이는 대류 열 전달을 크게 제한합니다.

열복사 감소

일부 고온- 에어로겔 제제에는 불투명화제나 복사열 전달을 줄이도록 설계된 기타 구성 요소가 포함되어 있습니다. 이는 작동 온도가 상승함에 따라 점점 더 중요해지고 있습니다.

온도에 따른 열전도도 변화

상온-열전도율 값은 뜨거운 파이프라인이나 산업용 용광로에서 단열재의 성능을 완전히 설명하지 못합니다.

온도가 증가함에 따라:

가스 전도는 일반적으로 증가합니다.

복사열 전달이 더욱 중요해집니다.

단열재의 유효 열전도율이 상승합니다.

목표 표면 온도를 달성하려면 더 큰 두께가 필요할 수 있습니다.

이러한 이유로 단열 계산에서는 예상되는 전도도 값을 사용해야 합니다.평균온도, 단순히 25도에서의 전도성이 아닙니다.

평균 기온은 일반적으로 다음과 같이 추정됩니다.

Tm=Th+Tc2T_m=\\frac{T_h + T_c}{2}

어디:

TmT_m=평균 온도

ThT_h=더운-측 온도

TcT_c=저온- 측 온도

예상 단열재 외부 표면 온도가 40도인 300도에서 작동하는 파이프의 경우 대략적인 평균 온도는 다음과 같습니다.

Tm=300+402=170˚CT_m=\\frac{300 + 40}{2}=170^\\circ C

따라서 초기 계산에 사용되는 열전도율은 실온에서 측정된 값이 아니라 -170도에 가까운 데이터를 기반으로 해야 합니다.

전문적인 열 계산에는 표면 온도, 열 전도도 및 총 열 손실이 서로 영향을 미치기 때문에 반복적인 평가가 필요할 수 있습니다.

열전도율과 열저항

열전도율과 열저항은 서로 관련되어 있지만 동일한 사양은 아닙니다.

열 저항은 특정 두께가 열 흐름에 얼마나 강하게 저항하는지를 나타냅니다. 평평하고 균일한 레이어의 경우 다음을 사용하여 추정할 수 있습니다.

R=dλR=\\frac{d}{\\lambda}

어디:

RR=열 저항(m²·K/W)

dd=단열재 두께(미터)

λ\\lambda=열전도도(W/(m·K))

예를 들어, 열 전도도가 0.020W/(m·K)인 10mm 에어로겔 펠트의 대략적인 열 저항은 다음과 같습니다.

R=0.0100.020=0.50 m2\\cdotpK/WR=\\frac{0.010}{0.020}=0.50\\ \\text{m}^2\\text{·K/W}

동일한 재료의 전도도가 더 높은 온도에서 0.028 W/(m·K)로 증가하면 계산된 저항은 다음과 같습니다.

R=0.0100.028≒0.36m2\\cdotpK/WR=\\frac{0.010}{0.028}\\about0.36\\ \\text{m}^2\\text{·K/W}

이 간단한 예는 두께와 작동{0}}온도 전도성을 모두 고려해야 하는 이유를 보여줍니다.

실제 파이프 및 장비 단열 계산에서는 형상, 표면 방사율, 주변 조건, 풍속 및 외부 클래딩도 고려해야 합니다.

에어로젤 펠트 열전도율에 영향을 미치는 것은 무엇입니까?

1. 작동 온도

일반적으로 열전도율은 평균 온도가 상승함에 따라 증가합니다. 항상 프로젝트의 실제 작동 범위를 포괄하는 전도도 데이터를 요청하십시오.

2. 제품 밀도

밀도는 고체 전도와 기공 구조 사이의 균형에 영향을 미칩니다. 더 높은-밀도 제품이 향상된 기계적 강도를 제공할 수 있지만 자동으로 더 나은 절연체가 되는 것은 아닙니다.

3. 에어로젤 함량

"에어로겔 펠트"라는 일반 이름으로 판매되는 제품에는 다양한 양의 실리카 에어로겔이 포함될 수 있습니다. 에어로겔 함량이 낮으면 제품이 유사해 보이더라도 열 성능이 저하될 수 있습니다.

4. 섬유 강화

강화 섬유의 유형, 구조 및 밀도는 완성된 블랭킷을 통한 유연성, 기계적 강도 및 열 전달에 영향을 미칩니다.

5. 수분 노출

물은 공기보다 열전도율이 훨씬 높습니다. 기존의 섬유 단열재는 습기를 흡수하면 단열 성능이 크게 저하될 수 있습니다.

소수성 에어로겔 펠트는 액체-물 침투를 방지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 웹사이트의 에어로겔 단열 펠트는 소수성 비율이 최소 99.6%로 나열되어 있습니다.

그러나 소수성이 전체 단열 시스템이 자동으로 방수된다는 의미는 아닙니다. 접합부, 관통부 및 외부 클래딩은 여전히 ​​적절하게 밀봉되어야 합니다.

6. 압축

과도한 압축은 담요의 두께와 내부 구조를 변화시킬 수 있습니다. 공칭 10mm 층을 설치 시 7mm로 압축하면 설치 두께가 줄어들기 때문에 최종 열저항이 낮아집니다.

재료는 불필요한 찌그러짐 없이 단단하게 고정되어야 합니다.

7. 솔기와 틈

제대로 장착되지 않은 조인트는 열교를 생성하여 열이 단열층을 우회할 수 있습니다. 전도성이 낮은- 재료라도 큰 간격이나 잘못 설계된 종단을 보완할 수 없습니다.

여러 레이어를 설치할 때는 엇갈린 조인트를 사용하는 것이 좋습니다.

두께가 여전히 중요한 이유

낮은 열전도율로 인해 충분한 단열재 두께가 필요하지 않습니다.

일반적인 에어로젤 펠트 두께는 다음과 같습니다.

3mm

5mm

6mm

8mm

10mm

프로젝트에 더 큰 열 저항이 필요한 경우 여러 레이어를 사용할 수 있습니다.

올바른 두께는 다음에 따라 달라집니다.

장비 작동 온도

필요한 외부-표면 온도

허용되는 열 손실

파이프 또는 장비 치수

주변 온도

실내 또는 실외 설치

풍속

외부 클래딩

직원-보호 요구사항

사용 가능한 설치 공간

에어로젤 펠트는 제한된 간격, 좁은 간격의 파이프라인 또는 제한된 장비 접근으로 인해 두꺼운 기존 단열재를 설치할 수 없는 경우 특히 유용합니다.

에어로젤 펠트와 기존 단열재 비교

다음 값은 실온 또는 실온 근처의 일반적인 참고 범위입니다. 실제 값은 제품 등급 및 테스트 조건에 따라 다릅니다.

비교가 에어로겔이 모든 프로젝트에 가장 적합한 선택이라는 것을 의미하지는 않습니다. 기존 재료는 초기 재료비가 저렴하고 설치 공간이 충분한 경우에 적합할 수 있습니다.

에어로젤 펠트는 프로젝트에 다음이 필요할 때 종종 고려됩니다.

단열재 두께 감소

제한된 공간 내에서 열 손실 감소

습기에 대한 저항력이 좋음

복잡한 형상 주변에 더 쉽게 설치

단열재 부피 감소

넓은 온도 범위에서의 성능

일반적인 산업 응용 분야

고온-온도 파이프라인

에어로젤 펠트는 증기, 공정 및 석유화학 파이프라인을 감쌀 수 있습니다. 전도성이 낮기 때문에 지나치게 두꺼운 절연층을 사용하지 않고도 열 손실을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다.

석유 및 가스 시설

이는 공간, 날씨 노출 및 단열재 부식이 중요한 문제가 되는 파이프라인, 선박 및 처리 장비에 사용됩니다.

LNG 및 극저온 시스템

저온 파이프라인 및 장비에 적합한 등급을 고려할 수 있습니다.- 재료 선택은 지정된 최소 작동 온도와 시스템 설계를 기반으로 해야 합니다.

발전

에어로겔 단열재는 터빈, 보일러, 증기 시스템 및 에너지 효율성과 표면{0}}온도 제어가 필요한 기타 장비에 적용될 수 있습니다.

산업용 탱크 및 선박

유연한 담요는 일부 견고한 단열재 제품보다 곡선 표면과 복잡한 장비 프로필에 더 쉽게 적응할 수 있습니다.

해양 및 해양 장비

제한된 설치 공간과 습기 노출로 인해 특정 선박 및 해양 응용 분야에서는 전도성이 낮고 소수성인 단열재가 매력적입니다.

열전도율 데이터를 비교하는 방법

공급업체 데이터 시트를 검토할 때 해당 값이 비슷한 조건에서 측정되었는지 확인하십시오.

공급업체에게 다음 사항을 확인하도록 요청하세요.

테스트 표준

평균 시험 온도

제품 두께

제품 밀도

측정 방향

샘플 컨디셔닝

수분 상태

테스트 연구소 또는 보고서 소스

전도도 내성

수치가 대표값인지 보증값인지

한 공급업체는 25도에서 성능을 보고하고 다른 공급업체는 더 높은 평균 온도를 사용하기 때문에 두 공급업체가 서로 다른 전도도 값을 명시할 수 있습니다. 테스트 조건이 동일하지 않으면 숫자가 낮다고 해서 반드시 더 나은 제품이라는 증거는 아닙니다.

견적요청 시 제공해야 할 정보

적절한 제품 추천을 받으려면 구매자는 다음을 제공해야 합니다.

의도된 적용

정상 작동 온도

최대 및 최소 온도

파이프 직경 또는 장비 치수

필요한 표면 온도

최대 허용 열 손실

사용 가능한 단열 공간

실내 또는 실외 환경

비, 화학물질 또는 기계적 손상에 대한 노출

필요한 두께

롤 폭 및 주문 수량

화재-성능 요구사항

필수 테스트 표준

클래딩 또는 재킷 방법

전체 에어로겔 펠트 제품군에는 다양한 두께, 밀도 및 온도 등급이 포함될 수 있습니다. 최종 선택은 가장 낮은 실내-온도 전도율 값만 고려하기보다는 프로젝트 조건을 기준으로 해야 합니다.

자주 묻는 질문

에어로겔 펠트의 좋은 열전도율 값은 얼마입니까?

많은 산업용 에어로겔 펠트 제품은 실온 또는 실온 근처에서 약 0.012–0.020 W/(m·K)의 열전도도를 갖습니다. 실제 값은 제품 등급 및 테스트 조건에 따라 다릅니다.

에어로젤은 고온에서 전도성이 증가하는 것을 느꼈습니까?

예. 유효 열전도도는 일반적으로 온도에 따라 증가합니다. 구매자는 의도된 작동 범위를 포괄하는 여러 평균 온도에서의 값을 요청해야 합니다.

두꺼운 에어로젤이 항상 더 좋다고 느껴지나요?

두꺼운 층은 재료와 작동 조건이 동일하게 유지될 때 더 큰 열 저항을 제공합니다. 그러나 최적의 두께는 열 계산, 설치 제한 사항 및 프로젝트 비용을 통해 결정되어야 합니다.

에어로겔 펠트가 젖을 수 있나요?

소수성 에어로겔 펠트는 액체-물 침투에 저항하지만 이음새, 손상된 피복 및 밀봉되지 않은 침투로 인해 여전히 단열 시스템에 습기가 유입될 수 있습니다. 적절한 날씨 보호가 여전히 필요합니다.

에어로젤 펠트를 두 겹으로 설치할 수 있나요?

예. 필요한 두께를 얻기 위해 여러 층이 일반적으로 사용됩니다. 직접적인 열 경로를 줄이고 전반적인 단열 연속성을 향상하려면 조인트를 엇갈리게 배치해야 합니다.

전도율이 가장 낮은 제품이 항상 최선의 선택입니까?

반드시 그런 것은 아닙니다. 구매자는 온도 범위, 기계적 강도, 소수성 성능, 화재 분류, 치수 공차 및 설치 요구 사항도 평가해야 합니다.

결론

에어로겔 펠트는 열전도율이 매우 낮고 기존 소재보다 두께가 얇으면서도 높은 단열 성능을 제공할 수 있습니다. 그러나 실온-전도성만으로는 올바른 제품을 선택하기에 충분하지 않습니다.

구매자는 프로젝트의 실제 평균 온도에서 전도도 값을 비교하고 테스트 방법을 확인하고 설치 두께, 습기 노출, 압축 및 접합부 설계를 고려해야 합니다.

완벽한 작동 조건을 제공하고 신뢰할 수 있는 기술 데이터를 요청함으로써 구매자는 열 효율, 설치 두께, 내구성 및 프로젝트 비용의 필요한 균형을 달성하는 에어로겔 펠트를 선택할 수 있습니다.