真空绝热板热桥效应数值分析及优化_阚安康.docxVIP

DOI:10.13385/j.cnki.vacuum.2013.01.003

第50卷第1期

Vol.50,No.1

真空

VACUUM

2013年1月

Jan.2013

真空绝热板热桥效应数值分析及优化*

阚安康，韩厚德，张婷婷

（上海海事大学商船学院，上海201306）

摘要：真空绝热板隔气结构引起边缘热流损失，尤其是当其中含有金属层时，所造成的热桥效应会使

真空绝热板整体导热系数提高，严重影响其绝热性能。文章建立边界热流传递数学模型，并基于边界条件

下分析与计算，结果表明，影响真空绝热板热桥效应的主要因素包括板材厚度、芯层导热系数、隔气结构

导热系数及厚度等,并揭示其影响规律。基于分析的基础上提出了减小热桥效应的优化措施，对真空绝热

板的生产及推广应用具有参考价值

。

关键词：真空绝热板；热桥；热传递模型；热损失

中图分类号:TB742文献标识码:A文章编号：1002-0322（2013）

01-0087-05

Numericalanalysisandoptimizationonthethermalbridgeeffectofvacuum

insulationpanel

KANAn-kang,HANHou-de，ZHANGTing-ting

(MerchantMarineCollege,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai201306,China)

Abstract:Thethermalbridgeeffectofthevacuuminsulationpanel(VIP),duetolargeedgeheatfluxescausedbya

continuouslyenvelopinghighbarrierlaminate,especiallyifmetalbasedfoilsareapplied,increasedtheoverallthermal

conductivityofVIP,whichdegradedtheadiabaticperformance.Themathematicmodelofedgethermalfluxwasbuiltand

calculatedinthispaper.Theresultsshowthat,themainfactorsthataffectthethermalbridgeeffectarethethicknessof

panel,thermalconductivityofthecorematerial,thethicknessandthermalconductivityofthebarrier,andsoon.The

influenceprinciplewasalsorevealed.Theoptimizationmethods,asthereferencetothemanufactureanduser,werealso

putforwardinthispaper.

Keywords:vacuuminsulationpanel;thermalbridge;heattransfermodel;heatloss

真空绝热板（VacuumInsulationPanel,VIP）率不高于0.0005cm-3/(m2·day),在38℃，相对湿度

是一种高效绝热材料，目前广泛应用与冷冻冷为100%的测试工况下，其水蒸气渗透率不高于

藏，交通运输，医药保温，航空航天及建筑等领0.01g/(m2·day)[3]。为了达到这一要求，隔气结构

域，它是基于真空隔热机理，由芯层纳米级微孔一般由金属或者含有金属层的多层聚酯基薄膜

介质材料和低气体渗透率的隔气结构真空防护组成。隔气结构将新层材料全面的包裹后抽真空

膜组成的热屏障[1]。微孔介质中的真空可以有效封装，则易于在四周边缘处产生热桥效应，即形

地降低VIP的导热系数，20mm厚的VIP其导热系成热桥。VIP的热桥效应是无法避免的。因隔气

数可低达0.004W/(m·K),其热阻值相当于120结构与外界环境形成的热流通道使部分热量通

mm~185mm厚的PU发泡材料的热阻值[2]。为了过隔气结构直接由热端传向冷端，造成热量流

尽可能长久的维持VIP板内的真空度，要求其隔失，导致VIP整体导热系数增加，