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Seite 1
Dr. Roland Caps, va-Q-tec AG, Karl Ferdinand Braun Str. 7, D-97080 Würzburgwww.va-Q-tec.com
VIPVIPVVakuumakuumIIsolationssolationsPPlattenlatten
Zittau, 18./19. Juni 2008Zittau, 18./19. Juni 2008
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va-Q-tec AG, Würzburg
• Hersteller von Vakuumisolationsplatten (VIP) und hochgedämmten Transportboxen
• 4000 m² Produktionsfläche
• drei VIP-Produktionslinien (bis zu drei Schichten)
• mehrere 100 000 VIPs und mehrere 10 000 Boxen und Container pro Jahr für alleZwecke
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Seite 3
=> hocheffiziente Wärmedämmplatten
durch Vakuumverpackenvon speziellen, druckbelastbaren Dämmkernen
Vorteile:
• extrem geringe Wärmeleitfähigkeit (Faktor 5 bis 10besser als konventionell)
• Platzeinsparung• Energieeinsparung
Was sind VIP?
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VIP - Aufbau
Längsnaht
metallisierteHochbarrierefolie
Vlies
Kern (mikroporöse Kieselsäure)druckbelastbar
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Funktionsprinzip Vakuumisolationsplatteru
hend
e Lu
ft
Gerüst
Strahlung
Wär
mel
eitfä
higk
eit
0,035 W/mK
Schaum
Gerüst
Strahlung
0,008 W/mK
Schaum
Materialanforderungen
Kern:• druckbelastbar (10 t/m²)
• offenporig
• geringe Wärmeleitfähigkeit
(Gerüst und Wärmestrahlung)
• möglichst feinporig
Folienhülle:• vakuumdicht (gegen Luft und
Wasserdampf)
• siegelbar
• keine Wärmebrücke am Rand
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Anstieg des Gasdruckes bei Verwendung von metallisierten Hochbarrierefolien
Mittelwert Reihe C bei RT
y = 0,0025x + 1,0233R2 = 0,9365
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
0 100 200 300 400
Lagerzeit / Tage
Gas
druc
k VK
II/ m
bar
20 mm dünne Vakuumisolationsplatten bei Raumtemperatur => Gasdruckanstieg liegt bei ca. 1 mbar pro Jahr
Vakuumdichtigkeit der Hülle
4
Seite 7
0
5
10
15
20
25
30
0,01 0,1 1 10 100 1000
Gasdruck / hPa
Wär
mel
eitfä
higk
eit
mW
/(mK
)
mikroporöse KieselsäurePorenØ: 0,0005 mm
Fasern, SchäumePorenØ: 0,1 mm
Kernmaterialien: Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit vom Gasdruck
mikroporöse Kieselsäure:Anfangswärmeleitfähigkeit: 0,004 – 0,005 W/mK Anstieg 1 hPa/Jahr => 100 Jahre bis Verdoppelung Wärmeleitf.
Fasern, Schäume:=> ½ Jahr bis Verdoppelung Wärmeleitfähigkeit
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ruhe
nde
Luft
GerüstStrahlung
Wär
mel
eitfä
higk
eit
0,020 W/mK
Kieselsäure-pulver
GerüstStrahlung
0,004 W/mK
Kieselsäure-pulver
Füllkern mikroporöse Kieselsäure
Vorteile:• sehr geringe Wärmeleitfähigkeit im Vakuum • Grobvakuum ausreichend (1 – 10 mbar)• mit Hochbarrierefolie mehrere
Jahrzehnte Nutzungsdauer möglich=> Einsatz in Bauanwendungen
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Externer Sensor misst Wärmeübergang in eingebauter Sensorscheibe
Daraus erhält man Informationen über den Gasdruck im Inneren
100%-Kontrolle der Produktion
Vor-Ort Messung möglich
Externer Messkopf
Sensor-Chip
Vakuum-Paneel
Qualitäts-Kontrollsystem
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Beispiel: Produktionskontrolle mit va-Q-check
Produkt: Silica VIPs 1000 mm x 600 mm x 20 mm Maximal zulässiger Gasdruck: 5 mbar
Gasdruck VIP Silica-Kerne, je 5s Messzeit
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1 24 47 70 93 116
139
162
185
208
231
254
277
300
323
346
Nr.
Gas
druc
k / m
bar
Sensorscheiben
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Zulassung von Vakuumdämmplatten im Baubereich
Ausführung „va-Q-vip B“ mit schwarzem Vliesoder Glasfasergewebe:
- Schutz der Vakuumdämm-platten vor Beschädigung
- Baustoffklasse mindestens B2 (normalentflammbar)
erteilt durch DIBT am 21.6.2007
Zulassungs-Nr.: Z-23.11-1658
Bemessungswert Wärmeleitfähigkeit 0,008 W/(mK)Baustoffklasse B2
Z-23.11-1658
va-Q-tec AGWürzburg
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Bauzulassung
Anwendungsgebiete DI, WI und DEO nach DIN V4108-10 (Innenbereich Wand, Decke, Boden)
Erweiterung auf andere Anwendungsgebiete ist beantragt
Anfangswert nach Produktion: < 0,0053 W/mK
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit: 0,0080 W/mK(inklusive Alterung und Randverluste)
Bemessungswert Wärmeleitfähigkeit belüftetes VIP: 0,020 W/mK
Mindestwärmeschutz: auch beim Versagen müssen Anforderungen erfüllt sein
Bemessungswert Wärmeleitfähigkeit 0,008 W/(mK)Baustoffklasse B2
Z-23.11-1658
va-Q-tec AGWürzburg
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Prüfungen für Zulassungsverfahren
•Prüfung der Wärmeleitfähigkeit an VIPs mit Dicken 10, 20 und 40 mm
•Klimawechselprüfung bei +80 °C/-15°C mit 8 Zyklen á 24 h
•anschließend 180 Tage Temperaturlagerung bei 80 °C
•Prüfung des Anstiegs der Wärmeleitfähigkeit
•Brandverhalten nach DIN 4102-1
•Druckfestigkeit nach DIN EN 826
•Berechnung Wärmebrückeneffekte (ψ-Wert)
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Werkseigene Kontrolle
• Eingangskontrolle von
Umhüllungsfolien (über Gasdruckanstieg Test-VIPs)
Silica-Kerne (Dichte Rohplatten)
• tägliche Messung Wärmeleitfähigkeit VIPs,
Rohdichte, Maße und Beschaffenheit
• wöchentliche Messung Druckfestigkeit
• monatliche Messung Brandverhalten
• Kontrolle Gasdruck aller VIPs vor Auslieferung
• Kontrollmöglichkeit Gasdruck bei Einbau
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Bestimmungen für die Ausführung
•Der Einbau der Vakuumdämmplatten darf nur durch geschultes Fachpersonal erfolgen
•Sichtkontrolle bei Anlieferung
•Möglichkeit Vakuum mit “va-Q-check”-Verfahren zu überprüfen
•nicht sägen, schneiden, bohren
•Untergrund muss eben sein, keine Kanten und Grate
•ausreichender Schutz auch während der Nutzungsphase
•Liste geschulter Fachbetriebe ist zu führen
Bemessungswert Wärmeleitfähigkeit 0,008 W/(mK)Baustoffklasse B2
Z-23.11-1658
va-Q-tec AGWürzburg
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Beispielanwendungen Bau
Fassadendämmung Wohn- und Geschäfts-haus in München Zentrum
Bodendämmung Sporthalle Nürnberg
für Bauanwendung ist nurdie mikroporöse Kieselsäuregeeignet!