PU peni nima uchun yaxshi issiqlik izolyatsiyasiga ega?

Asosan, PU piani — bu ajoyib izolyatsiya materiali, chunki u issiqlikni o'tkazishni bir vaqtda uchta alohida yo'nalishda bartaraf etadi. Issiqlik doim issiq joydan sovuq joyga o'tmoqchi bo'ladi va u bunga uchta asosiy usulda erisha oladi: qattiq materiallar orqali o'tkazilish (konduksiya), harakatlanayotgan havo yoki suyuqlik orqali o'tkazilish (konveksiya) va elektromagnit to'lqinlar orqali o'tkazilish (radiatsiya). Ko'pchilik izolyatsiya materiallari ulardan bittasi yoki ikkitasini qondirishda yaxshi natija beradi, lekin PU piani — bu uchala usulga ham ajoyib samaradorlik bilan qarshilik ko'rsatishga imkon beradigan noyob xususiyatlarga ega. Haqiqiy sir esa siz tugmachani bosgan ongizda sodir bo'ladi. Bankadagi suyuq komponentlar aralashib, reaksiyaga kirishganda, ular issiqlik chiqaruvchi va uglerod dioksid gazini ajratuvchi kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Bu gaz millionlab maydanoq pufakchalarga qamaladi va piani kengayib, qattiq shaklga kirganda, bu pufakchalar doimiy, germetik bo'shliqlarga aylanadi. Bu faqat joy to'ldirish emas. Bu — issiqlikning o'tishini istamaydigan jismoniy to'siq yaratishdir. Buni tushunganingizdan keyin, siz soddagina shishali tolali plitalarni devor bo'shlig'iga solishning, to'g'ri qo'llangan piani germetiklangichidan farq qilishini tushunasiz.

Yopiq hujayrali sir va qamalangan gaz kuchi

Agar siz PU piani issiqlik jihatidan qanchalik ajoyib material ekanligini tushunmoqchi bo'lsangiz, uni mikroskopik tuzilishiga yaqinlashtirib, uning tuzilishini ko'rishingiz kerak. Mikroskop ostida yuqori sifatli PU piani zich g'umbak shaklida, ya'ni qattiq poliuretan polimeridan tashkil topgan maydanoq, alohida hujayralarning tarmog'i sifatida ko'rinadi. Bu yerda asosiy xususiyat — bu hujayralarning aksariyati "yopiq" ekanligidir. Ya'ni har bir maydanoq pufak — bu o'ziga xos, butunlay polimer devorlar bilan o'ralgan va qo'shni hujayralardan izolyatsiya qilingan pufakdir. Bu yopiq hujayrali tuzilish — bu materialning izolyatsiya qilishda qanchalik ajoyib ekanligini ta'minlaydigan barcha xususiyatlarning asosidir. Chunki hujayralar sig'ilganligi sababli, havo piana erkin o'tib ketolmaydi. Qo'pol shisha tolasi yoki ochiq hujayrali materiallarda issiqlikni yo'qotishning asosiy sababi bo'lgan konveksiya samarali ravishda to'xtatiladi. Shu hujayralar ichidagi gaz esa, aylanib, issiqlikni olib ketolmaydigan holda, shunchaki u yerda turadi.

Lekin tuzilish faqat hikoyaning yarmi. Ikkinchi yarmi — bu shu hujayralar ichida qolgan gaz. Qopqoqsimon (foam) materialni hosil qilishda ishlatiladigan gazlarni (masalan, uglerod dioksid, pentan yoki siklopentan) oddiy havoga nisbatan issiqlik o'tkazuvchanligi ancha past bo'ladi. Materialning issiqlikni qanchalik osongina o'tkazishi o'lchanadigan paytda siz uning issiqlik o'tkazuvchanligini — ko'pincha yunon harfi lambda (λ) bilan ifodalanadigan — aniqlaysiz. Ushbu raqam qanchalik kichik bo'lsa, shunchalik yaxshi izolyator bo'ladi. Oddiy havoning issiqlik o'tkazuvchanligi odatdagi shisha tolali yoki sellyuloza izolyatsiyalarning bir dyuymiga R-qiymatini 3-larning past va o'rta darajasida beradi. Boshqa tomondan, qattiq PU qopqoqsimon materialning issiqlik o'tkazuvchanligi odatda taxminan 0,024 Vt/m·K ni tashkil qiladi, bu esa bir dyuymga R-6 dan R-7 gacha bo'lgan R-qiymatiga mos keladi — bu ko'pchilik an'anaviy variantlarga nisbatan deyarli ikki baravar yuqori ko'rsatkich. Bu sizga yarim qalinlikda xuddi shu izolyatsiya samarasini beradi, ya'ni deraza ramkalari yoki eshik chetlaridagi cheklangan joylarda juda katta afzallikdir. Mayda, yopiq hujayrali qopqoqsimon tuzilish hamda past issiqlik o'tkazuvchanlikka ega hujayra gazlarining birlashmasi aynan qattiq PU qopqoqsimon materialning yuqori darajadagi issiqlik izolyatsiya xususiyatlarini ta'minlaydi.

Boshqa izolyatsiya materiallari yetib ola olmaydigan joylarni to'ldirish

Laboratoriya hisobotida ajoyib ko'rsatkichlarga ega bo'lgan materialga ega bo'lish — bir narsa, lekin shu materialning haqiqiy qurilishda, tartibsiz va noaniq dunyoda ishlashi — butunlay boshqa narsadir. Aynan shu yerda pu piani boshqa izolyatsiya materiallaridan ajralib turadi. Shishali tolali yoki qattiq piani panellari kabi an'anaviy izolyatsiya materiallari keng, tekis va ochiq maydonlarni qoplash uchun a'lo, lekin issiqlik o'tishini sevadigan murakkab maydonchalarga mos kelmaydi. Masalan, derazaning ramkasi bilan devordagi g'ovak o'rtasidagi bo'shliq, naycha yoki elektr simi polni kesib o'tadigan teshik yoki devorlar bilan potoqlarning kesishgan joyidagi noaniq treshiklar va ulanishlar. Agar siz hech qachon deraza atrofidagi bo'shliqqa shishali tolani sig'dirishga harakat qilgan bo'lsangiz, bu g'alaba qozonish mumkin emasligini bilasiz. Siz uni yoki juda kuchli siqib, izolyatsiya xususiyatlarini buzib yuborasiz, yoki havo o'tkazuvchanlikka sabab bo'ladigan maydonchalarni qoldirasiz.

PU piani ushbu muammoni hal qiladi, chunki u qo'llaniladigan bo'shliqqa aynan mos keladigan mukammal shaklni oladi. Suyuqlik sifatida qo'llanilib, keyin kengayib ketgani uchun u har qanday chuqurlikka, teshikka va nozik sirtlarga oqib kiradi, atrofdagi materiallarga mustahkam birikadi va monolit, havosiz germetik birlashma hosil qiladi. Shu moslashish va bo'shliqlarni bir xil to'ldirish qobiliyati uni eshiklar va derazalarni o'rnatishda, naylarning o'tish joylarini germetiklashda hamda tom yopishmoqlari va fundamentdagi treshiklarga kabi qo'l yetmaydigan joylarni izolyatsiya qilishda beqiyos qiladi. Agar siz shu maydondagi mayda havo oqimlarini bartaraf etgan bo'lsangiz, bu faqat shamollashni to'xtatish emas. Bu sizning binoyingizdan sovutilgan yoki isitilgan havoni chiqarib, HVAC tizimingizga qo'shimcha ish yuklatadigan tashqi havoni o'rniga qo'yuvchi konvektiv doira jarayonini to'xtatishdir. Aynan shu havosiz germetiklash eng katta energiya tejamini ta'minlaydi, chunki havo oqimi binoning umumiy isitish va sovutish yukining katta qismini tashkil qiladi. To'g'ri joylarga qo'llanilgan bir banka piani sizning oylik kommunal to'lovlarizga e'tibor qilinadigan darajada katta ta'sir ko'rsatishi mumkin.

O'n yillar va o'ttiz yillar davomida saqlanadigan uzoq muddatli ishlash

Istilmoq qilish materiallari haqida odamlarning ko'pincha beradigan savollardan biri shundaki, bu materiallar o'n yoki yigirma yil o'tgandan keyin ham o'z vazifasini bajarishda davom etadimi? Ba'zi materiallar vaqt o'tishi bilan cho'kib ketadi, ba'zilari namlikni so'radi va samaradorligini yo'qotadi, ba'zilari esa oddiygina buziladi. Yopiq hujayrali PU piani (poliuretan) uchun uzoq muddatli bashorat ajoyib darajada ijobiydir. Tadqiqotlar poliuretan qattiq piani 50 yil va undan ortiq foydali xizmat muddatiga ega ekanligini va butun shu davr mobaynida juda past issiqlik o'tkazuvchanligini saqlab turishini ko'rsatgan. Bu asosan biz avvalroq aytgan yopiq hujayrali tuzilishga bog'liq. Chunki hujayralar sig'ilgan bo'lib, ular namlikning kirib kelishiga to'sqinlik qiladi. Pena suvni spongiya singari so'rmaydi, shuning uchun u nam, samarasiz massaga yoki zamburug'ning ko'payish joyiga aylanmaydi.

«Qopqoqning yoshiyotganligi» deb ataladigan hodisa mavjud bo'lib, unda qopqoqning issiqlik o'tkazuvchanligi past issiqlik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan gazlarning sekin-sekin tarqalib ketishi va ularning oddiy havo bilan almashtirilishi tufayli vaqt o'tishi bilan juda oz miqdorda oshadi. Biroq, bu jarayon muhandislarga yaxshi ma'lum bo'lgan sekin jarayondir va binolarning qurilish me'yoriida ishlatiladigan uzoq muddatli ishlash baholari hisobiga olingan. Amaliy jihatdan aytganda, qopqoq bilan izolyatsiya qilingan devor yoki deraza ramkasi tipik binoning butun umr davomida yuqori darajada ishlaydi. Germaniyada 28 yil davomida foydalanilgan g'ishtli tomoldan olingan namunalarda hech qanday shikastlanish, hech qanday teshik va ishlash samaradorligining pasayishi aniqlanmadi. Taxminan uch o'n yil o'tgandan keyin o'lchangan issiqlik o'tkazuvchanligi asl e'lon qilingan qiymatdan biroz yaxshiroq chiqdi. Agar siz shu turdagi doimiylikni devor bo'shlig'ining yuqorisida botib ketib, bo'shliqlar hosil qiladigan shisha tolali plitalar yoki vaqt o'tishi bilan cho'kib, siqiladigan selluloza bilan solishtirsangiz, qattiq, doimiy qo'pol qopqoqning afzalligi aniq ko'rinadi. Bu — yilma-yil, o'ntalab yillar davomida energiya tejamkorligi va qulaylikda foyda keltirib turgan sarmoya.