ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ
HEAT INSULATION PANEL

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а именно может быть использовано для теплоизоляции стен.
Известны штучные стеновые изделия, например керамический кирпич, камни и блоки из ячеистых бетонов и тяжелых бетонов с пустотами, которые используются для устройства теплоизоляционного слоя в различных ограждающих конструкциях [1].
Их недостатками являются низкие теплотехнические характеристики и, как следствие, необходимость значительной толщины стен для обеспечения требуемой теплоизоляции, а также большой вес конструкции.
Известны теплоэффективные трехслойные блоки «Полиблок», состоящие из легких плотных или поризованных бетонов на пористых и плотных заполнителях с теплоизоляционными вкладышами из вспененного или экструзионного пенополистирола, которые обладают более высокими теплоизоляционными свойствами [2].
Недостатками данных блоков являются также значительная толщина конструкции и сравнительно большой вес.
Известны также трехслойные железобетонные панели «Стайродом», состоящие из бетона и экструдированного пенополистирола, используемого в качестве теплоизоляционного слоя [3].
Указанные конструкции частично устраняют отмеченные недостатки. Однако их недостатками являются высокая стоимость и сложность технологии изготовления.
Известны также теплосберегающие многослойные панели «Полиалпан» с вентилируемым воздушным зазором, наружный слой которых выполнен из листа из сплава алюминия, марганца и магния, теплоизолирующий слой представляет собой пенополиуретан, внутренний слой выполнен из алюминиевой фольги [4].
Недостатками данных панелей являются их высокая стоимость, а также необходимость проведения предварительных работ по установлению каркаса и применение сложных приспособлений для монтажа.
Известна также теплоизоляционная панель из теплоизоляционного материала, например из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов с пустотелыми каналами внутри панели [5].
Их недостатками являются большая толщина, дорогостоящие материалы, сравнительно большой вес.
Несмотря на то что проблема улучшения теплоизоляционных свойств частично решается, воздух с водяными парами, находящийся в пустотелых каналах, является проводником тепла, что влечет за собой потерю тепла.
Из всех приведенных выше аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является теплоизоляционная панель, выполненная, например, из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и композиций с пустотелыми каналами внутри панели [5].
Однако указанное техническое решение в данном конструктивном выполнении не полностью использует свои теплотехнические возможности: воздух и водяные пары, находящиеся в пустотелых каналах, являются хорошим проводником тепла.
Указанные выше недостатки могут быть устранены, если материал теплоизоляционной панели и пространство пустотелых каналов не будет иметь веществ (воздуха с водяными парами), проводящих тепло.
Для устранения указанных недостатков необходимо, не усложняя и не утяжеляя конструкцию, обеспечить повышенную теплоизоляцию путем снижения теплопроводности материалов панели и ее элементов, например, используя свойства термоса.
Поставленная задача решается тем, что в известной теплоизоляционной панели из теплоизоляционного материала, например из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и композиций с пустотелыми каналами внутри панели, вертикально расположенные пустотелые каналы внутри панели в своих верхней и нижней частях соединены между собой горизонтальными пустотелыми каналами и все пустотелые каналы вакуумированы через обратный клапан, расположенный в верхней части панели, а в нижней части панели в горизонтальном пустотелом канале размещено влагопоглощающее вещество, например силикагель.
Другое отличие теплоизоляционной панели состоит в том, что обратный клапан выполнен в виде эластичной резины с возможностью прохода через эластичную резину иглы вакуумирующего устройства для удаления воздуха из пустотелых каналов панели.
Дополнительное отличие теплоизоляционной панели состоит в том, что внутреннюю поверхность всех пустотелых каналов покрывают тонким слоем полимера методом распыления.
Соединение вертикально расположенных пустотелых каналов горизонтальными каналами и их вакуумирование необходимо для удаления воздуха с водяными парами, увеличивающими теплопроводность конструкции.
Совокупность этих признаков дает технический эффект - снижение теплопроводности.
Дополнительный поиск аналогичных технических решений в научно-технической литературе показал, что технического решения с приведенной совокупностью признаков, обеспечивающих получение заданного технического результата, нет, следовательно, данное техническое решение обладает новизной, оно не вытекает из существующего уровня техники, следовательно, имеет изобретательский уровень, а возможность реализации предлагаемой конструкции подчеркивает, что оно промышленно применимо.
Теплоизоляционная панель поясняется чертежами, где на фиг.1 в схематическом виде представлен продольный разрез теплоизоляционной панели, на фиг.2 представлена схема вакуумирования пустотелых каналов через обратный клапан, на фиг.3 в схематическом виде изображен поперечный разрез теплоизоляционной панели.
Теплоизоляционная панель из теплоизоляционного материала, например из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и композиций 1, с вертикально расположенными пустотелыми каналами 2 внутри панели в своих верхней и нижней частях соединенными между собой горизонтальными пустотелыми каналами 3, причем внутри нижнего горизонтального пустотелого канала 3 размещено влагопоглощающее вещество 4, например силикагель, и все пустотелые каналы 2 и 3 вакуумированы через обратный клапан 5, который выполнен в виде эластичной резины с возможностью прохода через эластичную резину иглы 6 вакуумирующего устройства для удаления воздуха (не показано) из пустотелых каналов 2 и 3 панели.
Пустотелые каналы - 2 и 3 могут быть покрыты полимером, например, методом распыления. В результате полимеризации образуется защитная пленка.
Вертикально расположенные пустотелые каналы 2, соединенные с горизонтальными 3, создают конвекционные потоки, равномерно распределяющие тепло по телу панели. Как следствие, уменьшается риск разрушения панелей при наличии разности температур.
В зависимости от материала панели и геометрических размеров пустотелых каналов разряжение в них может быть:
низким - вакуум Р≥100 Па;
средним - вакуум 0,1 Па <Р<100 Па;
высоким - вакуум 10-5 Па <Р<0,1 Па;
сверхвысоким - вакуум Р<10-5 Па.
2
2
2
1 Па=0,1 кг/м=10-5 кг/см=1 Н/м=0,102 мм
Низкое разряжение может быть достигнуто в теплоизоляционных панелях из бетона, среднее - в панелях из дерева, гипса, высокое и сверхвысокое - в панелях, изготовленных из керамики, полимерных материалов, пластмасс, стекла.
Теплоизоляционная панель работает следующим образом: в отверстие 5 вставляется игла 6 вакуумирующего устройства (не показано), откачивается воздух и отверстие герметизируется.
По сравнению с известными устройствами заявленная теплоизоляционная панель позволяет достичь технический эффект, заключающийся в снижении теплопроводности.
Источники информации
1. Комар, А.Г. Строительные материалы и изделия. Учебник для вузов. / А.Г.Комар. - М.: "Высшая школа", 1971. - 560 с., с.70-71, 73-75, 106-107, 247.
2. Пономарев О.И. Блоки трехслойные теплоэффективные в малоэтажном строительстве. / Строительные материалы. №3 (627), 2007, с.48-49.
3. Панели выходят на первый план. / Технологии строительства. №6 (54), 2007, с.30.
4. Теплосберегающие панели «Полиалпан». / Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. №2 (97), 2007, с.22.
5. Баженов Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий. / Ю.М.Баженов, А.Г.Комар. - М.: Стройиздат, 1984, с.353, рис.13.5 "б".