Flachkollektoren sind auf dem weltweiten Solarenergiemarkt seit jeher das führende Produkt. Mehr als 90 % der Solarwarmwasserbereiter nutzen Flachkollektoren. Wir müssen der Forschung und Entwicklung von Flachkollektoren besondere Aufmerksamkeit schenken und das technische Niveau sowie die internationale Ausrichtung der Solarthermienutzung in unserem Land verbessern.
Es gibt viele Möglichkeiten, die Leistung und Qualität von Flachkollektoren zu verbessern. Im Folgenden wird erläutert, wie sich die Leistung und Qualität von Flachkollektoren anhand der Wärmedämmmaterialien von Flachkollektoren verbessern lässt.
Die Hauptfunktion des Wärmedämmmaterials in Flachkollektoren besteht darin, den Wärmeverlust an die Umgebung zu reduzieren und so den Wirkungsgrad des Kollektors zu verbessern. Daher ist eine gute Wärmedämmleistung unerlässlich, d. h. das Material muss eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und kein Wasser aufnehmen. Die untere Dämmschicht ist in der Regel 3–5 cm dick, die Dicke der äußeren Dämmschicht beträgt die Hälfte der Dicke der unteren Schicht.
Welche Dämmstoffe werden üblicherweise für Flachkollektoren verwendet?
Zu den häufig verwendeten Wärmedämmstoffen für Flachkollektoren zählen Steinwolle, Mineralwolle, Polystyrol, Polyurethan usw. In der praktischen Anwendung weisen diese Materialien jedoch unterschiedliche Probleme auf.
Polystyrol schrumpft bei hohen Temperaturen (über 70 °C). Daher wird bei der Verwendung als Wärmedämmstoff häufig eine dünne Schicht Steinwolle oder Mineralwolle zwischen Polystyrol und der Wärmedämmplatte eingelegt. Bei Verwendung von Polyurethan sollte die Temperatur dauerhaft unter 100 °C liegen.
Obwohl Steinwolle und Mineralwolle hohe Betriebstemperaturen aufweisen, ist ihre Wärmedämmleistung begrenzt. Ihre Wärmeleitfähigkeit beträgt im Allgemeinen 0.045 W/(mK) und ist damit deutlich niedriger als die von Polyurethan. Darüber hinaus können die in Materialien wie Steinwolle und Mineralwolle enthaltenen Fasern die Atemwege, die Haut und die Augenschleimhaut von Produktions- und Baupersonal schädigen. Auch die nach längerer Entsorgung in der Luft schwebenden Fasern können dem menschlichen Körper schaden.
Neben der oben genannten Einsatztemperatur ist Polyurethan auch mit Umweltschutzproblemen wie der fluorfreien Schaumtechnologie konfrontiert. Obwohl einige Hersteller mit der fluorfreien Schaumtechnologie Erfolge erzielt haben, entwickeln und nutzen aufgrund von Investitions- und technischen Problemen nur wenige Unternehmen mit einem ausgeprägten Sinn für soziale Verantwortung und Stärke diese Technologien.
Die üblicherweise in Flachkollektoren verwendeten Isoliermaterialien weisen gewisse Probleme auf, die sich negativ auf die Lebensdauer, die Leistungsqualität und andere Aspekte der Flachkollektoren auswirken.
Gibt es also ein Wärmedämmmaterial, das alle Probleme von Steinwolle, Mineralwolle, Polystyrol und Polyurethan überwindet? Die Antwort ist Melaminschaum.
Melaminschaum verfügt über hervorragende Wärmedämmeigenschaften
Melaminschaum ist ein vollständig offenzelliges, dreidimensionales Gitterstruktursystem mit einem Gitterlängen-Durchmesser-Verhältnis (L/D) zwischen 10 und 20 und einer Dichte von 8.5 kg/m³. Der Öffnungsgrad des Melaminschaums beträgt über 99 %. Die feine dreidimensionale Gitterstruktur verhindert effektiv den Wärmeaustausch durch Konvektion. Darüber hinaus sorgt seine einzigartige geringe thermische Stabilität für eine gute Wärmedämmung (Wärmeleitfähigkeit 0.032 W/(m·K)) und macht ihn zu einem sehr guten Wärmedämmstoff für Flachkollektoren.
Melaminschaum bietet langanhaltende Hitze- und Feuerbeständigkeit
Melaminschaum besteht aus mikrowellengeschäumtem Melaminharz. Er enthält Melaminharzkomponenten und ist daher dauerhaft hitzebeständig (bis 240 Grad Celsius, um stabile physikalische und chemische Eigenschaften zu erhalten), hervorragend feuerbeständig (B1, UL94 V0 und HL-1), säure- und laugenbeständig und eignet sich besonders zur Isolierung von Solarkollektoren. Melaminharzschaum isoliert und wärmedämmt gleichzeitig und verfügt über eine hervorragende Schallabsorption (0.95 NRC). Dadurch läuft der Solarkollektor leiser und erzielt mehrere Effekte: Geräuschreduzierung, Wärmedämmung und Wärmeschutz.
Melaminschaum ist umweltfreundlich
Melaminschaum wird hauptsächlich aus Melamin-Polyformaldehydharz geschäumt. Er enthält keine weiteren Verbindungen, ist faserfrei, staubfrei, frei von halogenierten Kohlenwasserstoffen, Flammschutzmitteln oder giftigen Schwermetallen und trägt so zum Umweltschutz bei.
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