RS55146B1 - Obojena mineralna vuna - Google Patents

Description

[0001]Ovaj pronalazak odnosi se na solarni kolektor koji obuhvata obojenu mineralnu vunu i na upotrebu pomenute obojene mineralne vune u solarnom kolektoru.

[0002]Solarni kolektori koriste se za konvertovanje solarnog zračenja u toplotu i za prenos pomenute toplote u cirkulišući medijum (noseći fluid), kao što je tečnost ili gas. Na primer, takva toplota može se naknadno koristiti za zagrevanje vode, za potpomaganje grejnih sistema ili za podešavanje temperature u bazenima.

[0003]Solarni kolektori mogu se konstruisati u više različitih oblika, kao što je oblik ravne ploče, oblik stuba, itd. Na primer, uobičajeni solarni kolektor oblika ravne ploče obuhvata transparenti poklopac, apsorber, kućište i izolaciju. Kada solarno zračenje prođe kroz transparenti poklopac i bude apsorbovan apsorberom, noseći fluid koji prolazi kroz pomenuti apsorber se zagreva i može preneti apsorbovanu energiju do poželjne primene ili procesa.

[0004]Međutim, kako bi se efektivno koristilo solarno zračenje za zagrevanje nosećeg fluida, kućište solarnog kolektora mora biti termički izolovano. Dodatno, sam apsorber kao i vezne cevi koje ulaze u kućište moraju biti termički izolovane od kućišta na svim tačkama oslanjanja, kako ne bi izgubili veliku količinu toplotne energije koja ulazi u solarni kolektor.

[0005]Pomenuta izolacija obično se postiže oblaganjem ili pokrivanjem kućišta i ostalih komponenti tankom vunom ili pločom izrađenom od polimera kao što je poliuretan, poliizocianurat ili mineralnim vlaknima fiksiranih smolom. Takvi izolacioni materijali mogu se lako formirati i i može se lako rukovati njima i imaju visoke izolacione vrednosti.

[0006]Kako bi se dodatno poboljšala izolaciona vrednost takvih materijala i kako bi se pojačale apsoprcione karakteristike celog solarnog kolektora, crni ili tamno obojeni film ili folija obično su laminirani upotrebom adheziva kao gornjeg sloja na pomenutoj izolacionoj vuni. Takvi laminati dobro su poznati u stanju tehnike i imaju superiorne izolacione karakteristike.

[0007]Na primer, EP1 376 027 Al opisuje solarni panel koji obuhvata: metalnu kutiju (10); sloj izolacije (20) od mineralne vune, čija je spoljašnja površina izvedena sa slojem aluminijumske reflektujuće folije

(30); stakleni poklopac (50); i apsorber (40) smešten unutar šupljine (35) između staklenog poklopca (50) i aluminijumske reflektujuće folije (30). Apsorber (40) obuhvata matricu (80) od vlakana koja mogu biti ili staklena vlakna ili vlakna čelične vune, pri čemu je svako vlakno apsorbera obično od 3 do 4 m dužine, 25 do 50 mikrona prečnika i koja su međusobno povezana melaminskim formaldehidom koji sadrži crnu

boju.

[0008]EP1 892 485 Al odnosi se na upotrebu polimernog vezivnog sistema bez formaldehida za izolaciju od mineralne vune solarnog kolektora. Opisana su razna vlakna za izolaciju od mineralne vune koja uključuju staklenu vunu, kamenu vunu i crnu (npr. koja sadrži železo) mineralnu vunu ali ne postoji opis kako bi se crna (npr. koja sadrži železo) mineralna vuna mogla proizvesti. Stav [0107] opisuje da je izolacija od mineralne vune solarnog kolektora često kombinovana sa pokrivnim slojem aluminijumske folije ili je obložena silikatnom bojom.

[0009]EP 0 990 729 Al odnosi se na vezivo za fiberglas koje obuhvata vodeni rastvor polikarboksilnog polimera i poliol, sa pH veziva ne većeg od 3,5 i opisuje da umrežujuća vodena vezivna kompozicija bez formaldehida može da sadrži, dodatno, komponente za uobičajeni tretman kao što su, na primer, emulgatori, pigmenti, punilac, anti-migraciona pomoćna sredstva, umreživače, koalescente, agense za vlaženje, biocide, plastifikatore, organosilane, agense protiv penušanja, boje, voskove, i anti-oksidanse.

[0010]Pri visokim temperaturama kao što su leti i nakon produženog izlaganja sunčevom svetlu, adheziv kojim je laminiran film na izolacionoj vuni ili hemijske komponente adheziva imaju tendenciju da ispare i kondenzuju sa donje strane transparentnog poklopca. Pored potencijalnih zdravstvenih i opasnosti po okolinu povezanih sa takvim isparenim materijalom, efikasnost respektivnog solarnog kolektora značajno se redukuje smanjenjem prozirnosti transparentnog poklopca.

[0011]Shodno tome, postoji potreba za izolacionim materijalom koji je primenjiv kod solarnih kolektora, a koji zaobilazi prethodno pomenute nedostatke, i za solarnim kolektorima koji obuhvataju takav materijal.

[0012]Prema tome, tehnički problem koji je u osnovi ovog pronalaska je da se obezbedi solarni kolektor koji obuhvata materijal, koji ima efektivne izolacione karakteristike i koji redukuje ili zaobilazi smanjenje efikasnosti solarnog kolektora usled isparavanja hemijskih jedinjenja, kao i da se obezbedi materijal koji ima takve karakteristike za upotrebu u solarnom kolektoru i sličnim uređajima.

[0013]Rešenje prethodno pomenutog tehničkog problema, postignuto je karakteristikama prema patentnom zahtevu 1. Ostala ostvarenja okarakterisna su zavisnim patentnim zahtevima. U skladu sa ovim pronalaskom definisanim u patentnom zahtevu 1, obezbeđen je solarni kolektor koji obuhvata obojenu mineralnu vunu, pri čemu pomenuta obojena mineralna vuna obuhvata mineralnu vunu i vezivnu kompoziciju, gde pomenuta vezivna kompozicija obuhvata vezivo i agens za bojenje.

[0014]U skladu sa ovim pronalaskom, izraz "mineralna vuna" kako se ovde koristi može da uključi bilo koja mineralna vlakna ili veštačka mineralna vlakna koja su izrađena od prirodnih ili sintetičkih minerala ili oksida metala, kao što je staklena vuna, fiberglas, keramička vlakna, ili kamena i vuna od stene.

[0015]U skladu sa jednim ostvarenjem ovog pronalaska, mineralna vuna u obojenoj mineralnoj vuni prethodno definisanog solarnog kolektora odabrana je iz grupe koja se sastoji od staklene vune, staklenih filamenata, keramičkih vlakana, bazaltnih vlakana, vune od troske, i kamene vune.

[0016]Dalje ostvarenje ovog pronalaska odnosi se na solarni kolektor kako je prethodno definisan, u kome pomenuta mineralna vuna ima nasipnu gustinu (RD) od 1 do 200 kg/m<3>.

[0017]Na primer, mineralna vuna primenjiva u solarnom kolektoru prema ovom pronalasku može imati nasipnu gustinu od 10 do 120 kg/m<3>, a poželjno od 30 do 70 kg/m<3>.

[0018]Vezivna kompozicija ovog pronalaska obuhvata vezivo i agens za bojenje, ali može dodatno sadržavati aditive koji poboljšavaju korišćenje vezivne kompozicije ili koji pojačavaju karakteristike konačnog proizvoda, tj. obojene mineralne vune solarnog kolektora. U ovom kontekstu, izraz "vezivna kompozicija" kako se ovde koristi uključuje bilo koju kombinaciju veziva i agenasa za bojenje koji omogućavaju proizvodnju obojene mineralne vune za upotrebu u solarnom kolektoru kako je prethodno definisan. Vezivo i agens za bojenje mogu biti isto jedi nje nje u slučaju da samo vezivo ima odgovarajuću boju ili mračnost koja potpada pod definicije koje su navedene u nastavku. Mineralna vuna koja ima standarna fenol formaldehidna veziva generalno je žuta (naročito važi za staklenu vunu) ili oker (naročito važi za kamenu vunu); mineralna vuna koja ima takve boje nije prikladna u vezi sa ovim pronalaskom.

[0019]Kada se gornja vezivna kompozicija nanosi na mineralnu vunu može obuhvatati 1 do 30 mas.%, poželjno 5 do 25 mas.% i poželjnije 10 do 20 mas.% veziva, kao i 0,1 do 10 mas.%, poželjno 1 do 8 mas.% i poželjnije 2 do 4 mas.% agensa za bojenje. Kada se pomenuta vezivna kompozicija nanosi na mineralnu vunu može dalje da obuhvata rastvarač, kao što je voda, alkohol, rastvor koji sadrži soli i dodatne aditive, kao i kombinacije dve ili više takvih komponenti. U skladu sa poželjnim ostvarenjem ovog pronalaska, kada se vezivna kompozicija nanosi na mineralnu vunu, obuhvata vezivo, agens za bojenje i vodu.

[0020]Obojena mineralna vuna solarnog kolektora ovog pronalaska nije specifično ograničena i može uključiti bilo koji odnos mineralne vune i vezivne kompozicije koji je pogodan da efikasno funkcioniše kao materijal za toplotnu izolaciju u solarnom kolektoru.

[0021]U skladu sa specifičnim ostvarenjem prethodno definisanog solarnog kolektora, sadržaj vezivne kompozicije u obojenoj mineralnoj vuni je u rasponu od 0,01 do 15 mas.% u odnosu na ukupnu masu obojene mineralne vune.

[0022]Na primer, obojena mineralna vuna solarnog kolektora ovog pronalaska može da obuhvata pomenutu vezivnu kompoziciju sadržaja u rasponu od 0,1 do 10 mas.%, a poželjno u rasponu od 0,5 do 5 mas.%, u odnosu na ukupnu masu obojene mineralne vune. U specifičnom primeru ovog pronalaska, sadržaj vezivne kompozicije u prethodno definisanoj obojenoj mineralnoj vuni je 0,5 do 2 mas.% u odnosu na ukupnu masu obojene mineralne vune.

[0023]Štaviše, izraz "vezivo" prema ovom pronalasku nije ograničen na bilo koji način, dokle god se može primeniti u pogodnom obliku, kao što je tečna vezivna kompozicija, zajedno sa agensom za bojenje. Poželjno, vezivo je smola, određenije smola na bazi formaldehida. Međutim, vezivo takođe može biti smola bez formaldehida, kao što je vezivo na bazi šećera. U poželjnom ostvarenju prethodno definisane obojene mineralne vune, pomenuto vezivo je fenol formaldehidna smola.

[0024]Vezivo se poželjno distribuira suštinski uniformno kroz izolaciju od mineralne vune; ovo olakšava proizvodnju koristeći tehnike koje se koriste na postojećim proizvodnim postrojenjima za proizvodnju standardnih proizvoda.

[0025]U skladu sa daljim ostvarenjem prethodno definisanog solarnog kolektora, sadržaj veziva u vezivnoj kompoziciji je u rasponu od 1 do 30 mas.% u odnosu na ukupnu masu vezivne kompozicije.

[0026]Izraz "agens za bojenje" kako se ovde koristi nije specifično ograničen i može uključivati bilo koje jedinjenje koje se može upotrebiti da oboji ili potamni mineralnu vunu.

[0027]Izrazi "boja" i "potamljenje" kako se ovde koriste nisu specifično ograničeni značenjem nijanse i intezitetom bojenja, dokle god je toplotna apsorpcija obojene mineralne pojačana u poređenju sa neobojenom mineralnom vunom. Međutim, prema ovom pronalasku, poželjna je boja koja je pogodna da poveća svetlosnu i/ili infracrvenu apsorpciju dobijene obojene mineralne vune.

[0028]Poželjno, ukupna debljina izolacije od mineralne vune ima suštinski uniformnu boju. Međutim, ukoliko je poželjno, boja može biti prisutna isključivo ili u većoj količini na ili ka gornjem sloju izolacije od mineralne vune.

[0029]U skladu sa još jednim ostvarenjem ovog pronalaska, obojena mineralna vuna prethodno definisanog solarnog kolektora ima mračnost, tj. svetlosnu i/ili infracrvenu apsorpciju od najmanje boje koja odgovara RAL 7004, poželjno koja odgovara RAL 7011, i poželjnije koja odgovara RAL 9011. U skladu sa specifičnim primerom ovog pronalaska, agens za bojenje je crna boja, kao što je RAL 9005.

[0030]U skladu sa daljim ostvarenjem ovog pronalaska, obojena mineralna vuna prethodno definisanog solarnog kolektora ima boju, pri čemu je L<*>manje od 40, poželjno manje od 39, manje od 38, ili manje od 37, i poželjnije manje od 36, manje od 35, ili manje od 32, a<*>je u opsegu od -10 do +10, ili -8 do +8, poželjno u opsegu od -6 do +6, -5 do +5, ili -4 do +4, i poželjnije u opsegu od -3 do +3, ili -2 do +2, a b<*>je u opsegu od -10 do +10, ili -8 do +8, poželjno u opsegu od -6 do +6, -5 do +5, ili -4 do +4, i poželjnije u opsegu od -3 do +3, ili -2 do +2, pri čemu su L<*>, a<*>i b<*>boje ili koordinate definisane u CIELAB 1976 prostornom sistemu boja.

[0031]Štaviše, agens za bojenje može biti kombinacija dva ili više agenasa za bojenje i može dodatno da obuhvata aditive kao što su stabilizatori, emulgatori, pigmenti, i hidrofilni agensi.

[0032]U skladu sa poželjnim ostvarenjem prethodno definisanog solarnog kolektora, agens za bojenje je odabran iz grupe koja se sastoji od Cl. 31600, Cl. Direct Black 80, Diazophenvl Black BW i Phenazo Black OB, čađi, oksida železa, ili bilo koje njihove kombinacije.

[0033]U određenom ostvarenju prethodno definisanog solarnog kolektora, sadržaj agensa za bojenje u vezivnoj kompoziciji je u opsegu od 0,1 do 10 mas.% u odnosu na ukupnu masu vezivne kompozicije.

[0034]Prema ovom pronalasku, obojena mineralna vuna prethodno definisanog solarnog kolektora može imati bilo koji oblik koji je primenjiv za toplotnu izolaciju pomenutog solarnog kolektora. Na primer, mineralna vuna može biti u obliku bloka, ploče, peleta ili Ijuspica.

[0035]U skladu sa poželjnim ostvarenjem ovog pronalaska, obojena mineralna vuna prethodno definisanog solarnog kolektora je u obliku ploče debljine od 1 do 200 mm.

[0036]U poželjnom primeru ovog pronalaska, mineralna vuna je pločasta vuna. Debljina ovakve ploče ili vune može, na primer, biti u opsegu od 5 do 150 mm, a poželjno u opsegu od 20 do 70 mm.

[0037]Obojena mineralna vuna kako je prethodno definisana može se proizvesti postupkom koji obuhvata faze (a) dovođenja u kontakt mineralne vune sa tečnom vezivnom kompozicijom koja obuhvata 0,1 do 10 mas.% agensa za bojenje i 1 do 30 mas.% veziva, i (b) sušenje pomenute mineralne vune.

[0038]Ovde, izraz "dovođenje u kontakt" nije specifično ograničen, ali se odnosi na bilo koju fazu postupka koja je pogodna da dovede mineralnu vunu u kontakt sa vezivnom kompozicijom. Primeri faze "dovođenja u kontak" uključuju prskanje vezivne kompozicije na mineralnu vunu, uranjanje mineralne vune u rastvor koji sadrži pomenutu vezivnu kompoziciju ili nanošenje vezivne kompozicija na mineralnu vunu drugim sredstvima poznatim u stanju tehnike.

[0039]U ovom postupku, vezivna kompozicija i agens za bojenje su kako je prethodno definisano, ukoliko nije drugačije naznačeno.

[0040]U skladu sa još jednim ostvarenjem postupka kako je prethodno definisan, mineralna vuna dovodi se u kontakt sa pomenutom vezivnom kompozicijom prskanjem pomenute vezivne kompozicije na mineralnu vunu ili najmanje delimičnim uranjanjem mineralne vune u pomenutu vezivnu kompoziciju.

[0041]U skladu sa ovim pronalaskom, takođe je obezbeđena upotreba obojene mineralne vune kao izolacionog materijala za solarne kolektore prema patentnom zahtevu 13. Takva upotreba uključuje upotrebu pomenute mineralne vune u bilo kom tipu solarnog kolektora, npr., kolektorima u obliku ploče ili stubova. Štaviše, mineralna vuna ovog pronalaska može se koristiti u kombinaciji sa ostalim izolacionim materijalima ili se može modifikovati pre upotrebe u solarnom kolektoru. U skladu sa ovim pronalaskom, obojena mineralna vuna može se koristiti npr. u ležištu, okviru, fasadi ili ostalim komponentama solarnog kolektora, i može se koristiti u bilo kom tipu solarnog kolektora čija se efikasnost može povećati primenom obojene mineralne vune kakva je ovde definisana.

[0042]Solarni kolektor ovog pronalaska koji obuhvata obojenu mineralnu vunu začuđujuće je pogodan, budući da sadrži izolacioni materijal koji apsorbuje toplotu koji povećava efikasnost kolektora, ali ne smanjuje njegovu efikasnost tokom veka trajanja oslobađanjem štetnih hemijskih komponenti. Štaviše, obojena mineralna vuna ovog pronalaska je veoma pogodna, budući da omogućava iznenađujuće efektivnu toplotnu izolaciju solarnog kolektora, bez potrebe za laminiranjem tamnog filma ili folije na njenoj gornjoj strani korišćenjem adheziva. Prema tome, čak i pri visokim temperaturama i produženom izlaganju sunčevom zračenju, nikakav adheziv ili hemijska komponenta ne može da ispari i kondenzuje na unutrašnjoj strani transparentnog poklopca. Shodno tome, efikasnost pomenutog solarnog kolektora održava se tokom pogodno dugog vremenskog perioda. Štaviše, obojena mineralna vuna kada se koristi kao materijal za toplotnu izolaciju u solarnom kolektoru u potpunosti zaobilazi oslobađanje toksičnih isparenja, koja se smatraju opasnostima po životnu sredinu ili zdravlje.

[0043]Dodatno, proizvodnja takve obojene mineralne vune začuđujuće je efikasna kada se uporedi sa laminacijom filma ili folije na gornju površinu mineralne vune iz stanja tehnike. Takva faza laminacije ne samo da je dugotrajnija i skuplja, već takođe zahteva i mnogo kompleksnije uređaje ili mašineriju. Štaviše, obojena mineralna vuna ovog pronalaska kada se koristi u solarnom kolektoru ima pozitivan vizuelni i estetski efekat na proizvod.

Claims (15)

1. Solarni kolektor, koji obuhvata apsorber smešten između poklopca i izolacije od mineralne vune, pri čemu pomenuta izolacija od mineralne vune obuhvata vlakna od mineralne vune i vezivnu kompoziciju, naznačentime, štovezivna kompozicija obuhvata vezivo i agens za bojenje koji potamnjuje mineralnu vunu.

2. Solarni kolektor prema zahtevu 1, u kojem je sadržaj agensa za bojenje u vezivnoj kompoziciji u opsegu od 0,1 do 10 mas.% u odnosu na ukupnu masu vezivne kompozicije.

3. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kojem pomenuta mineralna vuna ima nasipnu gustinu (RD) od 30 do 70 kg/m<3>.

4. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kojem je sadržaj vezivne kompozicije u obojenoj mineralnoj vuni u rasponu od 0,01 do 15 mas.% u odnosu na ukupnu masu obojene mineralne vune.

5. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, gde je pomenuto vezivo fenol formaldehidna smola.

6. Solarni kolektor prema bilo kom od zahteva 1 do 4, u kojem je pomenuto vezivo vezivo bez formaldehida.

7. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kojem je pomenuti agens za bojenje odabran između Cl 31600, Cl Direct Black 80, Diazophenvl Black BW i Phenazo Black OB, čađi, oksida železa, ili bilo koje njihove kombinacije.

8. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kojem obojena mineralna vuna ima mračnost od najmanje boje koja odgovara RAL 7004.

9. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kojem je izolacija od mineralne vune crna.

10. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kojem je pomenuta obojena mineralna vuna u obliku ploča debljine od 5 do 150 mm.

11. Solarni kolektor prema bilo kom od prethodnih zahteva, kod koga film ili folija nisu laminirani korišćenjem adheziva kao gornjeg sloja na izolaciji od mineralne vune.

12. Solarni kolektor prema bilo kom zahtevu 11, u kojem je gornji sloj izolacije od mineralne vune izloženi sloj koji nije pokriven filmom ili folijom.

13. Upotreba izolacije od mineralne vune koja obuhvata vlakna od mineralne vune u solarnom kolektoru,naznačena time, štoizolacija od mineralne vune obuhvata vezivnu kompoziciju koja obuhvata vezivo i agens za bojenje radi obezbeđivanja efektivne izolacije izbegavajući upotrebu filma ili folije laminiranih upotrebom adheziva na gornjem sloju pomenute izolacije od mineralne vune.

14. Upotreba izolacije od mineralne vune prema zahtevu 13, gde izolacija od mineralne vune ima mračnost od najmanje boje koja odgovara RAL 7004.

15. Upotreba izolacije od mineralne vune prema zahtevu 13 ili zahtevu 14, gde je izolacija od mineralne vune crna.