Vývoj vakuových izolačních panelů s využitím druhotných surovin
Loading...
Date
Authors
Havelka, Jindřich
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract
Diplomová práce se zaměřuje na využití druhotných surovin při výrobě vakuových izolačních panelů (VIP) se záměrem snížit jejich ekologickou zátěž a současně zachovat klíčové vlastnosti. Cílem práce je navrhnout možnosti využití alternativních druhotných surovin při výrobě vakuových izolačních panelů (VIP). Součástí práce je také návrh technologie výroby těchto panelů a stanovení jejich vlastností v laboratorních podmínkách. Konkrétně se jedná o částečnou náhradu nanosiliky recyklovanými celulózovými vlákny v jádrových izolantech. Teoretická část detailně popisuje vakuové izolační panely a jejich environmentální aspekt. Praktická část zahrnuje návrh alternativních receptur a jejich experimentální ověření. Na základě vyhodnocení výsledků jádrových izolantů byla vybrána nejslibnější alternativní receptura a posouzena z hlediska environmentálního dopadu. Na konci byly zhotoveny VIP z této alternativní a tradiční receptury a následně ověřeny jejich tepelně izolační a mechanické vlastnosti. Výsledky ukazují, že alternativní receptura dosahuje ve velmi nízkém tlaku lepších tepelně izolačních vlastností než tradiční receptura, přičemž ve vyšších tlacích zůstávají hodnoty přijatelné. Mechanické vlastnosti byly u alternativní receptury mírně horší, avšak stále dostačující pro praktické použití. Posouzení environmentální zátěže metodou posouzení dopadů životního cyklu (LCIA) potvrdilo výrazné snížení dopadu na životní prostředí díky využití recyklovaných celulózových vláken. Alternativní receptura představuje ekologicky příznivější a udržitelnou variantu výroby jádrových izolantů pro VIP.
The thesis focuses on the use of secondary raw materials in the production of vacuum insulation panels (VIP) with the intention of reducing their ecological impact and at the same time preserving their key properties. The aim of the thesis is to propose the possibility of using alternative secondary raw materials in the production of vacuum insulation panels (VIP). The thesis also includes the design of the technology for the production of these panels and the determination of their properties under laboratory conditions. Specifically, it consists in the partial replacement of nanosilica by recycled cellulose fibres in core insulators. The theoretical part describes in detail the vacuum insulation panels and their environmental aspect. The practical part includes the design of alternative recipes and their experimental evaluation. The most promising alternative recipe was selected and assessed for its environmental impact based on the evaluation of the results of the core insulators. At the end, VIPs were made from this alternative and traditional recipe and then their thermal insulation and mechanical properties were checked. The results show that the alternative recipe achieves better thermal insulation properties than the traditional recipe at very low pressures, while at higher pressures the values remain acceptable. The mechanical properties were slightly worse for the alternative formulation, but still sufficient for practical applications. The environmental impact assessment by Life Cycle Impact Assessment (LCIA) confirmed a significant reduction in environmental impact due to the use of recycled cellulose fibres. The alternative recipe represents a more environmentally friendly and sustainable option for the production of core insulators for VIP.
The thesis focuses on the use of secondary raw materials in the production of vacuum insulation panels (VIP) with the intention of reducing their ecological impact and at the same time preserving their key properties. The aim of the thesis is to propose the possibility of using alternative secondary raw materials in the production of vacuum insulation panels (VIP). The thesis also includes the design of the technology for the production of these panels and the determination of their properties under laboratory conditions. Specifically, it consists in the partial replacement of nanosilica by recycled cellulose fibres in core insulators. The theoretical part describes in detail the vacuum insulation panels and their environmental aspect. The practical part includes the design of alternative recipes and their experimental evaluation. The most promising alternative recipe was selected and assessed for its environmental impact based on the evaluation of the results of the core insulators. At the end, VIPs were made from this alternative and traditional recipe and then their thermal insulation and mechanical properties were checked. The results show that the alternative recipe achieves better thermal insulation properties than the traditional recipe at very low pressures, while at higher pressures the values remain acceptable. The mechanical properties were slightly worse for the alternative formulation, but still sufficient for practical applications. The environmental impact assessment by Life Cycle Impact Assessment (LCIA) confirmed a significant reduction in environmental impact due to the use of recycled cellulose fibres. The alternative recipe represents a more environmentally friendly and sustainable option for the production of core insulators for VIP.
Description
Keywords
Vakuové izolační panely, jádrový izolant, superizolační materiály, druhotné suroviny, systém environmentálního managementu, environmentální prohlášení typu III, posouzení životního cyklu, součinitel tepelné vodivosti, reakce na oheň, optická mikroskopie, pevnost v tlaku, pevnost v tahu za ohybu., Vacuum insulation panels, core insulation, superinsulation materials, secondary raw materials, environmental management system, environmental product declaration, life cycle assessment, thermal conductivity, reaction to fire, optical microscopy, compressive strength, flexural strength.
Citation
HAVELKA, J. Vývoj vakuových izolačních panelů s využitím druhotných surovin [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
Ing. Martin Luňáček, Ph.D. (předseda)
Ing. Karel Nosek, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Rudolf Hela, CSc. (člen)
prof. Ing. Jiří Zach, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Karel Dvořák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lenka Nevřivová, Ph.D. (člen)
Ing. Jakub Hodul, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-02-05
Defence
Student představil komisi formou prezentace svoji diplomovou práci a reagoval na připomínky a dotazy od členů komise.
Během obhajoby položili členové komise následující otázky:
Ing. Martin Luňáček, Ph.D. – Posouzení enviromentálního hlediska jak to posuzujete vy? Je zohledněno celkové CO2?
Ing. Karel Nosek, Ph.D. – Proč se to vyrábělo ve Slovinsku? V ČR není výrobce?
doc. Ing. Lenka Nevřivová, Ph.D. – Součinitel tepelné vodivosti byl stanovován při různém podtlaku, jak? Jaký má vliv stlačení na výsledné vlastnosti?
Student výborně reagoval a zaujímal svoje stanovisko ke všem připomínkám k předložené DP od členů komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení