Nanotechnológia építőipari alkalmazása energiatakarékosság és környezetvédelem

Hasonló dokumentumok
Passzívházak hőszigetelése nanotechnológiával előállított anyagokkal

Nanotechnológia építőanyagipari alkalmazásai II. rész

Nanotechnológia építőipari alkalmazása Dr. Orbán József főiskolai tanár, PTE Pécs

A HAGYOMÁNYOS SZIGETELŐANYAGOK KORLÁTAI

NANOTECHNOLÓGIA ALKALMAZÁSA A HŐSZIGETELŐ ANYAGOKBAN

Környezetbarát, energiahatékony külső falszerkezetek. YTONG és YTONG MULTIPOR

Műemléképületek energiatudatos felújítása, állagmegóvása a ThermoShield termékcsaláddal!

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

ISOVER Saint-Gobain Construction Products Hungary Kft.

A projekt rövidítve: NANOSTER A projekt időtartama: október december

Hőszigetelő anyagok termékkínálata Kritikai áttekintés

Szabadentalpia nyomásfüggése

Előadó neve Xella Magyarország Kft.

Homlokzati falak belső oldali hőszigetelése

JUBIZOL EPS F W0 (fehér EPS élképzés nélkül) JUBIZOL EPS F W1 (fehér EPS élképzéssel) JUBIZOL EPS F W2 (fehér EPS lyukacsos)

Hőszigetelések anyagainak helyes megválasztása

Művelettan 3 fejezete

Lótuszvirág effektuson alapuló öntisztuló felületek képzésére alkalmas vízbázisú bevonat

Beszéljünk egy nyelvet (fogalmak a hőszigetelésben)

Belső oldali hőszigetelés - technológiák és megtakarítási lehetőségek

Aerogél alapú gyógyszerszállító rendszerek. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

Capatect EPS-homlokzati hôszigetelô táblák 600


Épületgépész technikus Épületgépész technikus

A projekt rövidítve: NANOSTER A projekt idıtartama: október december

Ajtók, ablakok épületfizikai jellemzői

TestLine - Fizika hőjelenségek Minta feladatsor

Fehér Szerkezetek Xella Magyarország Kft. 1

Elegáns hőszigetelés.

Magyarországon gon is

A gyakorlat célja az időben állandósult hővezetési folyamatok analitikus számítási módszereinek megismerése;

Passzív házak. Ni-How Kft Veszprém Rozmaring u.1/1. Tel.:

Anyagtan II. Építőanyagok (2014) kiemelt vizsgakérdések (ismeretük nélkül, elégtelen az érdemjegy)

ÉPÜLET FALSZERKEZETEK KÖRNYEZETI ÉRTÉKELÉSE ÉLETCIKLUS ELEMZÉSSEL. Simon Andrea

GLEN R FALSZERKEZET FÖDÉM 39 CM-ES FÖDÉMSZERKEZET 41 CM-ES TÖMÖR, HOMOGÉN FALSZERKEZET. 180 m 2 LOGLEN favázas mintaház fázisainak bemutatása

AZ ÉPÜLETEK ENERGETIKAI JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA ENERGETIKAI SZÁMÍTÁS A HŐMÉRSÉKLETELOSZLÁS JELENTŐSÉGE

Szálas szigetelőanyagok forgalmazási feltételei

Innovatív hıszigetelı anyagok a passzívház építésben

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

Fehér Szerkezetek 2013 konferencia. Xella Magyarország Kft.

épületfizikai jellemzői

2011 Árlista

Bazaltgyapot. Dűbel. Nobasil PTE

Ytong Multipor piktogramok

ÉPÜLETFIZIKAI SZÁMÍTÁSOK

Egyszerű számítások a festékformulázás során

Tetőszigetelések 3. Épületszerkezettan 4

LAKATOS ÚTI 2. SZÁMÚ LAKÁSSZÖVETKEZET - LAKOSSÁGI FÓRUM

Wattok, centik, határidők.

Sugárzásos hőtranszport

Korszerű -e a hő h tá ro s? T th ó Zsolt

Kétkomponensű szórt poliuretán szigetelőhab-rendszer, LAMOLTAN - B2-S7-25-0

Környezetbarát, energiahatékony külső falszerkezetek. YTONG és YTONG MULTIPOR

Útburkolati jelek. Elvárások és lehetőségek. Hajas Ákos

Burkolati jelek Elvárások és lehetőségek

A szükségesnek ítélt, de hiányzó adatokat keresse ki könyvekben, segédletekben, rendeletekben, vagy vegye fel legjobb tudása szerint.

2011 Árlista

MB 45 Alumínium ablak

7.3. Plazmasugaras megmunkálások

Termékek és árak április 1-tõl Érvényes visszavonásig

MultiTherm NEO. A jövô hôszigetelése

BI/1 feladat megoldása Meghatározzuk a hőátbocsátási tényezőt 3 különböző szigetelés vastagság (0, 3 és 6 cm) mellett.

BETON A fenntartható építés alapja. Hatékony energiagazdálkodás

Hôszigetelési. megoldások. Olyan megoldásokat ajánlunk, melyek a hôszigetelés minden területén nagy hatékonysággal mûködnek.

Xella szerkezetek a gyakorlatban

ÉPÜLETSZERKEZETEK FELÚJÍTÁSA

Megbízható teljesítmény.

ÉPÜLETENERGETIKAI KIMUTATÁS

Baumit Sanova. Rendszer N. mérsékelten nedves és csekély sóterheltségû. falazatokhoz kül és beltérben, mechanikai szilárdság

A hõ mindig a melegebb helyrõl áramlik a hidegebb terület felé három mechanizmus segítségével:

Nedves, sóterhelt falak és vakolatok. Dr. Jelinkó Róbert TÖRTÉNELMI ÉPÜLETEK REHABILITÁCIÓJA, VÁROSMEGÚJÍTÁS ORSZÁGOS KONFERENCIASOROZAT.

Kaméleonok hőháztartása. Hősugárzás. A fizikában három különböző hőszállítási módot különböztetünk meg: Hővezetés, hőátadás és a hősugárzás.

Új generációs nanotechnológiás hőszigetelő bevonat család

Magasépítéstan alapjai 13. Előadás

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

GLEN R. FALszerkezet. 295 m 2 LÖGLEN fémvázas mintaház fázisainak bemutatása. Főfal tömege 145kg/m 2. Táblás polisztirol beton 15 cm

Meggátolja a csapóeső beszívódását. Javítja a fűtés hatásfokát. Árvíz esetén javítja a szerkezet ellenállását

EXTRUDÁLT POLISZTIROL

Különböző burkolóanyagok biztonságos és deformálódás mentes fektetése 1.6. Csempék és lapok burkolása homlokzatokra

GYAKORLATI ÉPÜLETFIZIKA

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Mitől rendszer a rendszer

Tartalom. 1. A BauMix Kft. és az ÖKOCELL hőszigetelő termékek. 2. Az ÖKOCELL tető-hőszigetelés. 3. Az ÖKOCELL könnyűbeton tetőszerkezeti hatása

Mit sütünk ki mára?! (Napenergia és a Fizika) Dr. Seres István SZIE, Fizika és Folyamatirányítási Tanszék

ÉPÜLETSZIGETELÉS. Horváthné Pintér Judit okl. építészmérnök, okl. épületszigetelő szakmérnök

Ember- és környezetbarát megoldás a panel. épületek felújítására

Szerelt belsõ oldali hõszigetelõ rendszer

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

KLÍMAVÁLTOZÁS HATÁSA AZ ALKALMAZANDÓ ÉPÜLETSZERKEZETEKRE, AZ ÉPÜLETSZERKEZETEK HATÁSA A BELTÉRI MAGASFREKVENCIÁS ELEKTROMÁGNESES TEREKRE

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Nanopor / Open Plus Nano Tervezôi Tájékoztató

PÓRUSBETON FALAZÓELEMEK

HŐSZIGETELT ÉPÜLETSZERKEZETEK. 29 féle szerkezet 16 féle hőszigetelő anyag

7/2006.(V.24.) TNM rendelet

Innovatív tetőfelújítási megoldások PIR keményhab táblákkal

Az UVFK termékek forgalmazott változatai

Átírás:

Nanotechnológia építőipari alkalmazása energiatakarékosság és környezetvédelem A mai magyar építőipar helyzetfeltárása Baja, 2013. 09.06 Dr. Orbán József főiskolai tanár PTE Pécs

Energiatakarékosság hatékony hőszigetelő anyagok

Energiatakarékosság az épületek hőszigetelésével Hőszigetelés hatása az épületek hővesztességére Igény a hőszigetelés hatékonyságának növelésére - Épületek energiafogyasztása (fűtés és hűtés). - 2021.-től nulla energiafogyasztású lakóépületek építhetők. - A hőszigetelő anyagok hatékonyságának korlátai. (a levegővel való hőszigetelés, vastagság növelés)

A hő terjedésének formái az anyagban + 3-1 2 1 2 3 Hővezetés: Részecskéről részecskére terjed a hő. (szilárd anyag molekuláinak rezgőmozgása) Hőáramlás: Mozgó anyagrészecskék közvetítik a hőt. (konvekció gázban és folyadékban) Hősugárzás: Elektromágneses hullámok formájában terjed a hő. (látható fény és infravörös tartomány)

Grafitadalékos expandált polisztirol (EPS) lemezek 1 3 2 Hőterjedési módok az EPS lemezben: 1 2 3 A polisztirol cellafalának hővezetése (kis tömeg, dielektrikum) A cellákba bezárt gáz molekulái szállítják a hőt (minimális konvekció) Infravörös hősugárzás a cella falai között (hőtükör) A hősugárzást csökkentik a sugárelnyelő-, és hővisszaverő mikró méretű grafitpor szemcsék (hőtükörként működve). l kb. 20%-al csökken: l = 0,032 W/mK (PS 0,038 W/mK)

Nanoporózus aerogél hőszigetelő anyagok Szilikát aerogél, mint hőszigetelő szilárd levegő A szilícium dioxid alapú nano gömbök pókháló szerkezete: A molekuláris szerkezetű nanopórusok előállítása: - SiO 2 + H 2 O (vízüveg) összekeverik nagy nyomáson - a vízmolekulákat kicserélik cseppfolyós földgázzal (zselévé gélesítik, stabilizálják, vákuumozzák, szárítják) - normális légköri nyomáson a gáz eltávozik, molekula nagyságú nano-pórusokat hagyva maga mögött (pórusméret 5 100 nm) A szilikát aerogél szilárdhab tulajdonságai: - szuperkönnyű: r t = 1,9 kg/m 3 l = 0,013 W/mK (levegő 0,024)

A szilikát aerogél nanopórusos szerkezete Hőközlési módok az aerogélben: (hőtranszport folyamatok a nanopórusos anyagszerkezetben) 1 2 3 Hővezetés: Részecskéről részecskére adódik át a hő. Az egydimenziós molekulaláncban korlátozott a hőtranszport (hővezetés) Hőáramlás: A nanopórusokban nincs konvekciós hőáramlás. A pórusok üregei (d) < (L) gázmolekulák ütközési hossza. Hősugárzás: Az elektromágneses sugárzás (fotonok l > d). a hősugarak abszorbeálódnak, egy részük szétszóródik.

Spaceloft aerogél hőszigetelő paplan alkalmazása Aerogél hőszigetelő paplan - üvegszövet (polietilén paplan) térhálóba ágyazott aerogél lemez - hatékony hőszigetelés l = 0,013 W/mK - víztaszító, a párát átengedi - hajlítható, vakolható és öntapadó is lehet Felhasználás: hőhidak szigetelése, műemléki épületek

Nanogel aerogél hőszigetelő üveg alkalmazása Nanopórusos aerogél hőszigetelő üveg - SOLERA (üvegpor) + NANOGEL (aerogél) hőszigetelő, napfényáteresztő épületszerkezeti üvegelem. Tulajdonságok: - l = 0,009 0,012 W/mK - napfényvilágításnál áttetsző - könnyű, porozitása 97% Alkalmazás: létesítmények hőszigetelő bevilágítása válaszfalak és erkélykorlát elemek

Hőszigetelő tulajdonságú festék (vékonybevonat) ThermoShield Protektor Ø = 5 60 mm vtg.= 0,3 0,6 mm A kerámia gömbök hőszigetelési mechanizmusa Az üreges kerámiagömbök belsejében viszonylagos vákuum van. A reflektáló hőtükör felületeken korlátozott a hőátadás (reflexió). Gömbökben a hőközlési módok nem érvényesülnek. A hővezető képességet befolyásoló tényezők: 0 1 2 3 Külső hősugárzás csökkenése: 60 80%-os reflexió hő-tükör felület Hővezetés csökkenése: dielektrikum, kicsi az érintkezési felület Hőáramlás (konvekció) csökkenése: belül vákuum tér van Belső tér hősugárzásának csökkenése: reflexió, hő-tükör felület

Hőszigetelő tulajdonságú festékek és vékonybevonatok ThermoShield hőpajzs (hőszigetelő festék) Nagy hővisszaverő-képességgel rendelkező üreges kerámia gömböket tartalmaz. Műszaki adatok: - rétegvastagság: kb. 0,3 mm - névleges l = 0,014 W/mK Kötőanyaga: - vízzel hígított gyanta polimer Fal szerkezet - fehér pigmentek: TiO 2 és Al(OH) 3 Protektor hőszigetelő festékrendszer, bevonat Üreges kerámiagolyókat tartalmazó falfesték. THERMILATE hőszigetelő festék adalékanyag Festékbe keverve, falazaton hőtükörként működik ECOMIX adalék, bel- és kültéri falfestékekhez Kerámia szemcsékből áll, reflexiós elven működik.

TSM Ceramic és TZ 200 hőszigetelő bevonatok (hőenergia megtakarító és hő-veszteség csökkentő) Üreges kerámiagömb adalékanyag. (Orosz, Ukrán) Igen hatékonyan szigetelik a sugárzó hőt (25 30%) Energiaipari alkalmazás, C > 200 C tartományban. Jellemzők: l névleges = 0,0017 W/mK? a e : 2 W/m 2 K hőáram kerámia szilikon Thermal-Coat hőszigetelő festékbevonat (USA) Üreges kerámia- és szilikon gömbök (Ø = 10 20 mm) Műszaki paraméterek: - l = 0,001 W/mK? - r t = 430 kg/m 3 - alkalmazás: - 47 C 260 C Super Therm reflexiós hőszigetelő festékbevonat Jellemzők: - a hősugárzás (Nap) 95%-át visszaveri? - 70%-os energiaköltség csökkenés? - 0,25 mm vtg. = 15 cm üveggyapot?

Nanotechnológiás vákuum hőszigetelés Vákuumpanel szerkezete Védőfóliás vákuumpanel VIP vákuum hőszigetelő panelek: - Nanoméretű pirogén kovasav (SiO 2 ) porból préselt tábla. - Nanoméretű tűlevelű fenyőfák halmaza (kevés érintkezési és hőátadási pont, nano-pórusok) - A panel vákuumozása (5 mbar belső nyomás). - A pórusok mérete gátolja a hőáramlást és a hősugárzást. A panelek műszaki adatai: - r t = 160 kg/m 3 nyomószilárdság: 200 kpa (lépésálló) - l = 0,019 W/mK vákuumozva: l = 0,005 W/mK

vákuumpanelek VIP ajtó Redőnytok hőszigetelése Tetőfödém hőszigetelés VIP lemezekkel A vákuumpanel alkalmazási területei: - utólagos épület-felújítások, hő-hidak - bejárati ajtó, ablaktok, redőnytok - terasztető szigetelés - passzívház (5cm vtg.) U = 0,14 W/m 2 K VIP termékek: VARIOTEC, QASA, Bauder U=0,29 VIP

A nanotechnológiás hőszigetelés jellemzői 1. A nanoméretű pórusossággal rendelkező anyagokban már nem a megszokott módon érvényesülnek a hő terjedésével kapcsolatos törvényszerűségek (Fourier egyenlet korlátai). 2. A nanoméretű porozitás esetén, az anyag hővezetési tényezője, nem arányos a testsűrűséggel, mint a legtöbb építőanyagnál. A l értéke közvetlenül nem mérhető, névlegesnek kell tekinteni. 3. A nanotechnológiával létrehozott nanopórusos anyagszerkezetek hővezetési ellenállását (R = d/l m 2 K/W) nem lehet egyszerű számítással meghatározni (kvantum mechanika). 4. A nanopórusos anyagból készült térelhatároló falszerkezetek hőátbocsátási tényezőjét (U) nem a hagyományos módon kell számítani. A hőfizikai számításokat a modelleken végzett vizsgálatok adataival célszerű helyettesíteni.

Környezetvédelem öntisztuló beton- és üvegfelületek épülethomlokzatok

A fotokatalizis reakcióval öntisztuló épülethomlokzatok Fotokatalitikus (TiO 2 ) cement alkalmazása OH - ion (oxidációs közeg) szerves anyag felbontása: OH - + C x H y Cl z CO 2 + H 2 O + Cl - + H + O 2 - aktív oxigén hatása: hidrofóbizálás és hidrofilizálás TioCem TiO 2 tartalmú cement (HeidelbergCement) Öntisztuló betonfelületek és épülethomlokzatok Richard Meier jubileumi templom Rómában Fotokatalitikus cementadagolású öntisztuló betonfelületen a szennyeződés lebomlik. Térburkoló betonkövek

Légszennyezettséget csökkentő betonfelületek Cement (TiO 2 ) környezetvédelmi alkalmazása: h n A légszennyezést okozó nitrogénoxidok NO x mennyiségét csökkentik a TiO 2 tartalmú cementtel készült betonfelületek (pl. pala). Nitrátok képződnek műtrágya. TiO 2.. e - + O 2 O 2 - + NO NO3 - (nitrát) h +...H 2 O H + + NO 3 - HNO3 (ammónia) 2HNO 3 + CaCO 3 Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O TiO 2 cement palafelület levegő tisztítása Légtisztító TioCem cementtel készül burkolat Pécsi Kálvária-domb (2012)

Öntisztuló mikro-strukturált festékfelületek és bevonatok Lótusz- effektus elvén működő öntisztuló homlokzatvédelem - A felületet nano- és mikroszkopikus cella-kiemelkedések alkotják. - Ez a dupla struktúra (fraktált felület hidrofób hatása) okozza, hogy a felületen a vízcseppek a felületi feszültség hatására gömbformát alkotnak. - A vízcseppek legurulnak a felületről és magukkal viszik a szennyeződést. hidrofil hidrofób Vízcsepp a hidrofób és hidrofil felületen Lótuszlevél felületi struktúrája Vízcsepp a cellakiemelkedéseken Szennyeződés eltávolítása a felületről

Öntisztuló mikro-strukturált festékfelületek és bevonatok Sto Lotusan, CarboSol öntisztuló homlokzatfestékek A festékréteg alkotói egymásra rendeződnek: 1. Kapcsolódó komponensek tapadó híd. 2. Ultra vékony (40 130 nm) TiO 2 -ot tartalmazó védőréteg, mely ellenáll az UV hatásnak. 3. A felületből kiálló, tapadást gátló (fraktált) nanoméretű részecskék, legfelül a felszínen. Előállításuk vegyi úton: d 100 nm gyöngyöket gyártanak szilikátokból A gyöngyök felületére trimetoxi-fenil-szilán folyadékot hordanak fel (fraktált felületet ad). Öntisztuló felület Trimetoxifenilszilán Sto Lotusan festék felületi struktúrája

UV szűrő- és hővisszaverő üvegfóliák Katódporlasztásos eljárással titán fémréteg beágyazása a fóliába Az UV sugárzás reflexiója a védőfóla titánfém rétegén A napfény elleni UV-védő üvegfólia felépítése: - A Nap UV - A és B (l < 400 nm) sugárzásának károsító hatása. - Ti és Cu atomokat ágyaznak a fólia hordozóanyagba. - A Ti (d = 200 400 nm) rétegen a látható fény (l > 400 nm) áthatol. - Szűrőhatás a reflexió árnyékolási elvén alapszik. - Az UV hullámhossznak megfelelő tartomány reflektálódik (elnyelődik) fémtükör csapdázódás a l < 400 nm tartományban. - BRUXAFOL sugárzásvédő üvegfóliák, UV sugárzás 99%-át kiszűrik.

Köszönöm szíves figyelmüket! Dr. Orbán József orbanj@pmmik.pte.hu 30/9473-406