عایق سردخانه ای پلی یورتان

فهرست مطالب

انواع عایق سردخانه ای

امروزه از انواع عایق سردخانه ای در ساخت و تجهیز محیط سردخانه‌ها استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین این عایق‌ها در کاربردهای سردخانه ای، ساندویچ پانل‌ها می‌باشد. سردخانه‌ها به دلیل این که با محیط بیرون اختلاف دمایی زیادی دارند نیازمند عایق کاری بسیار مجهز می‌باشند تا بتوانند از اتلاف انرژی جلوگیری کنند.

برای درک بهتر مطالب مرتبط با عایق سردخانه ای، قبل از هر چیزی به ارائه توضیح مختصری از ساندویچ پانل‌ها و کاربردهای آن می‌پردازیم:

تاریخچه ساندویچ پانل

ساندویچ پانل اولین بار در سال 1947 برای پوشش سقف منازل و عایق کاری آن در آمریکا تولید شد. تولید ساندویچ پانل از آن زمان افزایش یافت و برای مصارف مختلف مورد استفاده قرار گرفت. بعد از محبوبیت ساندویچ پانل‌ها از زمان جنگ جهانی دوم، بسیاری از سازمان‌ها و شرکت‌های مختلف برای رشد و توسعه آن تلاش کردند.

ساندویچ پانل‌ها که به آن‌ها پانل‌های عایق ساختاری نیز گفته می‌شود شامل دو ورقه سخت از جنس فولاد، آلومینیوم و یا زینک هستند که از دو طرف به یک فوم سبک در مرکز به عنوان عایق، متصل می‌شوند. از ساندویچ پانل‌ها به عنوان یک عایق سبک وزن برای ایجاد مقاومت در برابر آب و هوا و رطوبت استفاده می‌شود.

کاربردهای ساندویچ پانل

ساختمان‌های صنعتی
ساختمان‌های پیش ساخته (کانکس‌ها و کانتینرها)
انواع مراکز خرید
عایق سردخانه ای در انواع سردخانه‌ها
اماکن ورزشی
اتاق‌های یخچال
اتاق‌های ایزوله
بیمارستان‌های سیار
انواع پارتیشن‌های صنعتی و اداری
کانتینرهای حمل و نقل مواد غذایی
سالن‌های کشاورزی و گلخانه‌ها
مجموعه‌های ورزشی و استخرهای سرپوشیده
پناهگاه‌های نظامی و آزمایشگاه‌های سیار

با توجه به مواد عایق فوم شده، شش نوع ساندویچ پانل وجود دارد

ساندویچ پانل فوم پلی استایرن منبسط شده (EPS)
ساندویچ پانل فوم پلی استایرن اکسترود شده (XPS)
ساندویچ پانل فوم پلی یورتان
ساندویچ پانل فوم پلی ایزوسیانورات (PIR)
ساندویچ پانل فوم فنولیک (MPHEN)
ساندویچ پانل فوم دار پشم سنگ

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ساندویچ پانل، به مقاله ساندویچ پانل مراجعه کنید.

به طور کلی عایق سردخانه‌ای، شامل ساندویچ پانل‌هایی می‌باشد که معمولا درچهار مورد زیر بیشترین کاربرد را دارند:

سقف و دیوار سردخانه‌‌ها
کانتینرهای یخچال‌های ایزوله
درب سردخانه‌ها
پانل‌های داکت

عایق سردخانه ای باید دارای 4 ویژگی زیر باشد:

عایق حرارتی عالی
ایجاد آب بندی کامل
مقاوم در برابر فشرده سازی و خمش
مقاوم در برابر تغیرات ناگهانی دما

ایده‌آل‌ترین مواد عایق سردخانه ای حرارتی، پلی یورتان‌ها و پلی ایزوسیانورات‌ها هستند. هر دو ساندویچ پانل پلی یورتان و پلی ایزوسیانورات به عنوان پانل‌های دیواری و کف در اتاق‌های سردخانه‌ای استفاده می‌شود.

ساندویچ پانل‌های سردخانه ای به چهار دسته تقسیم می شوند:

پلی یورتان (PU)
پلی ایزوسیانورات (PIR)
پلی استایرن منبسط شده (EPS)
پلی استایرن اکسترود شده (XPS)

ساندویچ پانل‌های سردخانه ای پلی یورتان (عایق سردخانه ای پلی یورتان)

پلی یورتان نوعی محصول پلیمری است که در اثر واکنش پلی ایزوسیانات و پلی اتر پلی ال یا پلی استر پلی ال به نسبت معینی تولید می‌شود. عایق‌های پلی یورتان سخت به دلیل عملکرد عالی عایق حرارتی عمدتا در سقف و دیوارهای سردخانه‌های انبارها، ساختمان‌های صنعتی و عمرانی استفاده می‌شود.

ویژگی‌های عایق سردخانه ای پلی یورتان

هدایت حرارتی پایین، عایق حرارتی بالا

ساندویچ پانل پلی یورتان، رسانایی حرارتی پایین و عملکرد حرارتی خوبی دارد. هنگامی که چگالی پلی یورتان سخت 35 تا 43 کیلوگرم بر متر مکعب است، دارای هدایت حرارتی 0.018 ~ 0.024 W/mK می‌باشد.

ساختار سلول بسته، ضد رطوبت و ضد آب

عایق سردخانه ای پلی یورتان، 90% ساختار سلول بسته دارد، آبگریز بوده و هدایت حرارتی را افزایش نمی‌دهد.

مقاوم در برابر شعله و درجه حرارت بالا

عایق پلی یورتان به عنوان یک ماده خود خاموش کننده بعد از افزودن مواد بازدارنده شعله عمل می‌کند و نقطه نرم شدن آن می‌تواند به بالای 250 درجه سلسیوس برسد. پلی یورتان در هنگام سوختن رسوبات کربنی روی خود ایجاد می‌کند که این عامل به طور موثری از گسترش شعله جلوگیری می‌کند. علاوه بر این پلی یورتان‌ها در دمای بالا، گاز مضر تولید نمی‌کنند.

طول عمر بالا و ماندگاری (در شرایط عادی، بیش از 30 سال)

بیشترین کاربرد: عایق بندی دیوارها و سقف سردخانه‌ها

بزرگ‌ترین دلیل استفاده از پلی یورتان‌ها برای عایق کاری سردخانه‌ها رسانایی حرارتی پایین آن‌ها است. این فوم‌ها از نظر ساختاری قوی و پایدار هستند (منقبض نمی‌شوند یا تغییر شکل نمی‌دهند)، بنابراین می‌توانند در برابر تغییرات دمایی شدید مقاومت کنند.

یکی دیگر از دلایل استفاده گسترده از پلی یورتان‌ها برای عایق کاری در سردخانه‌ها، مقرون به صرفه بودن آن‌هاست. خرید این مواد ارزان است و هزینه‌های اولیه را کاهش می‌دهد. جدای از آن، پلی یورتان‌ها به طور ذاتی، وزن سبکی دارند که باعث کاهش قابل توجه هزینه‌های حمل و نقل و نصب می‌گردد.

ساندویچ پانل‌های سردخانه ای پلی ایزوسیانورات (عایق سردخانه ای پلی ایزوسیانورات)

پانل‌های عایق پلی ایزوسیانورات به عنوان نوع جدیدی از پانل‌های عایق حرارتی، عملکرد بسیار خوبی به عنوان عایق سردخانه ای ایجاد می‌کنند.

عایق سردخانه ای پلی یورتان — خط تولید ساندویچ پانل پیش ساخته عایق پلی ایزوسیانورات

فوم پلی ایزوسیانورات، نوعی پلاستیک متشکل از فوم سلول بسته است که از واکنش با ایزوسیانات و پلی اتر پلی ال به همراه کاتالیزور ساخته می‌شود. ویژگی‌های فیزیکی و مقاومت در برابر آتش فوم پلی ایزوسیانورات بهتر از پلی اورتان است. فوم پلی ایزوسیانورات عایق حرارتی با هدایت حرارتی کم، وزن سبک و سازگاری قوی ایجاد می‌کند.

ساندویچ پانل‌های سردخانه‌ای با فوم پلی استایرن اکسترود شده

فوم ساندویچ پانل پلی استایرن اکسترود شده از رزین پلی استایرن و سایر مواد خام و پلیمرها ساخته شده است و دارای ساختار لانه زنبوری و کاملا سلول بسته است که هیچ گونه جذب آبی ندارد، هدایت حرارتی پایین، مقاومت فشاری و طول عمر بالا از مهم‌ترین ویژگی‌های آن است.

مزایای ساندویچ پانل‌های سردخانه ای با فوم پلی استایرن اکسترود شده

عایق حرارتی عالی

پانل عایق XPS دارای مقاومت حرارتی بالایی است.99٪ ساختار سلول بسته دارد و با تشکیل یک لایه خلاء، از جریان هوا و اتلاف گرما جلوگیری می‌کند رسانایی حرارتی آن بسیار کمتر از پانل EPS با همان ضخامت است ( اثر عایق اکسترود شده 20 میلی متری XPS معادل عایق EPS با ضخامت 50 میلی متر است) بنابراین، این ماده برای عایق حرارتی سردخانه‌ها انتخابی ایده آل است.

استحکام بالا و مقاومت فشاری عالی

پانل‌های مورد استفاده در طبقات انبار سردخانه‌ها نیاز به تحمل انبوه کالاها و ماشین آلات و تجهیزات بارگیری و تخلیه سنگین دارد، بنابراین ساختار آن باید محکم و دارای ظرفیت باربری زیاد باشد.

با توجه به ساختار خاص پانل XPS، مقاومت فشاری آن به 150- 500kpa یا بیشتر می رسد.

ضد آب و ضد رطوبت

به دلیل ساختار مولکولی پانل XPS جذب آب عملا وجود ندارد. عدم جذب آب و رطوبت منجر به مقاومت بالا در برابر یخ زدگی می‌شود و از مشکلات نشت آب، نفوذ رطوبت، یخ زدگی و تراکم که منجر به کاهش عملکرد عایق حرارتی در دمای پایین می‌شود جلوگیری می‌کند. این ویژگی، پانل عایق XPS را برای عایق کاری کف اتاق‌های بزرگ سردخانه‌ای عالی می‌کند.

وزن سبک و سهولت استفاده
پایداری بالا و مقاومت در برابر خوردگی

در استفاده طولانی مدت، پانل عایق فوم XPS تجزیه نمی‌شود یا مواد مضر تولید نمی‌کند. خواص شیمیایی آن بسیار پایدار است و در اثر جذب آب، دچار خوردگی و تجزیه نمی‌شود و عملکرد خود را در محیط‌هایی با دمای بالا می‌تواند حفظ کند. پانل عایق سردخانه‌ای پلی استایرن اکسترود شده می‌تواند عملکرد عالی خود را برای 30-40 سال حفظ کند، تجزیه نمی‌شود ،کپک نمی‌زند، و تبخیر سمی نیز وجود ندارد.

بیشترین کاربرد: عایق بندی کف سردخانه‌ها

مقایسه ساندویچ پانل سردخانه‌ای پلی ایزوسیانورات و پلی یورتان

کارایی عایق حرارتی

تبادل حرارت کمتر از طریق ساندویچ پانل، به معنی بازده عایق بهتر و هزینه انرژی کمتر برای اتاق‌های سردخانه است.

(رسانایی حرارتی ساندویچ پانل پلی یورتان از 0.022 تا 0.026 W/mK (در دمای 25 ℃) است. و رسانایی حرارتی ساندویچ پانل پلی ایزوسیانورات می‌تواند تا 0.018 W/mK (در 25 ℃) برسد.

مقاومت در برابر آتش

مقاومت فوم پلی یورتان در برابر آتش، غالبا در کلاس B3 است و با افزودن مواد بازدارنده شعله می‌تواند به کلاس B2 برسد، افزودن مواد بازدارنده شعله به طور کامل، آن را غیر قابل احتراق نمی‌کند اما سرعت آتش را کاهش می‌دهد، شعله کمتری پخش می‌کند و خطر آتش سوزی را کاهش می‌دهد. مقاومت در برابر آتش ساندویچ پانل فوم پلی ایزوسیانورات به طور کلی درجه B2 است و با تنظیم غلظت پلی ایزوسیانوریک اسید و فراوری فرمول، می‌تواند به کلاس B1 برسد و شاخص اکسیژن نیز می‌تواند به بیش از 35٪ برسد.

ظرفیت مقاومت در برابر حرارت

پانل عایق پلی یورتان معمولاً در دمای زیر 110 ℃ استفاده می‌شود، در حالی که محدوده دما برای پانل عایق پلی ایزوسیانورات 196- تا +150 درجه سلسیوس می‌باشد.

پانل پلی ایزوسیانورات دارای ویژگی‌های پایداری ابعادی خوب، مقاومت در برابر فشار و هدایت حرارتی کم در هنگام استفاده در محیط‌هایی با دمای بسیار پایین است.

چگالی ساندویچ پانل

چگالی پانل پلی یورتان به طور کلی در محدوده ( 35 تا 40) کیلوگرم بر متر مکعب است که مقاومت مطلوبی را فراهم می‌کند. اما پانل پلی ایزوسیانورات به چگالی 45 تا 55 کیلوگرم بر متر مکعب برای دستیابی به مقاومت مطلوب نیاز دارد.

میزان جذب آب

میزان جذب آب برای ساندویچ پانل سردخانه‌ای پلی یورتان، به طور کلی از 5/2 تا 3% است و همین میزان برای پلی ایزوسیانورات، 9/0% است که بسیار پایین است. در صورت جذب آب، عملکرد عایق‌های حرارتی پانل‌ها به شدت کاهش می‌یابد و باعث موج برداشتن پانل می‌شود که این امر موجب ترک خوردگی پانل نیز می‌شود. در نتیجه میزان جذب آب برای عایق‌های ساندویچ پانل باید به شدت پایین باشد.

مزایا و ویژگی‌های ساندویچ پانل‌ها در عایق سردخانه ای

سهولت نصب
عایق در برابر آتش و صدا
مقاوم در برابر تغییرات آب و هوا
استحکام و دوام بالا
سهولت نگهداری و نظافت کم
مقاومت شیمیایی بالا
هزینه نگهداری و نصب کم
پایداری ابعاد
وزن سبک (صرفه جویی و استفاده کمتر مصالح و کاهش هزینه نهایی)
ضریب انتقال حرارت پایین
مقاوم در برابر آتش (کلاس B1 و B2)
عایق رطوبت
ویژگی‌های مکانیکی مناسب (مقاوم در برابر برش و نیروهای کششی و فشار)
مصرف کم انرژی
مقاومت بالا در برابر آلودگی‌های میکروبی و بیولوژیکی
زیبایی محصول و تنوع رنگ
قابل شست و شو
مقاوم در برابر گرما، سرما، مواد شیمیایی، قارچ و کپک‌ها
قابل استفاده در سردخانه‌ها و یخچال‌های مواد غذایی و بهداشتی

همان طور که گفتیم یکی از کاربردهای مهم ساندویچ پانل‌ها استفاده از آن به عنوان عایق سردخانه ای می‌باشد. اتاق‌های سردخانه‌ای معمولا برای نگهداری سبزیجات، میوه‌ها و لبنیات مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین در هتل‌ها، سوپرمارکت‌ها، آزمایشگاه‌های بیولوژیکی و … نیز کاربرد دارند.

گردآوری و ترجمه: واحد تولید محتوای گروه صنعتی مکرر – نسیم مهین عبدالله زاده

منابع:

استفاده از مطالب مکرر بلاگ تنها با ذکر منبع و لینک مستقیم به مطلب مجاز می‌باشد و در غیر این صورت پیگرد قانونی خواهد داشت.

عایق سردخانه ای پلی یورتان