Toz Malzeme Bazlı Vakumlu Yalıtım Teknolojisinin Buzdolaplarının Yalıtım Performansına Olan Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışma kapsamında, buzdolabı yalıtımında kullanılabilecek mikroporoz silika tozu esaslı Vakum İzolasyon Komponentleri (VİK) prototiplerinin üretimi amacıyla bir pilot tesis kurulmuştur. Bu tesis kullanılarak her çeşit mikroporoz toz malzeme (örneğin kizelgur, ısıl prosesten geçirilmiş silika) kurutularak vakumlanabilmekte ve ardından vakumlu bir plastik kutu içerisine doldurulmakta, dolumu yapılan kutu ise atmosfere kapalı olacak şekilde sızdırmaz biçimde kapatılabilmektedir. Bu şekilde vakumlu, sıkı biçimde doldurulmuş ve düşük ısıl iletkenliğe sahip bir vakumlu yalıtım elemanı elde edilmektedir. Bu yolla üretilmiş bir kutu, bir buzdolabının dondurucu kısmına ait VİK şeklindeki bir kapıyı temsil etmektedir. Fumed silika malzemesi ve bir VİK kutu üzerinde yapılan bazı ölçümlerle, VİK kutunun iç basıncının zamana göre değişiminin nasıl olduğu ve malzemenin ısı iletim katsayısının basınçla nasıl değiştiği araştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, toz malzeme bazlı VİK üretim tekniğinin optimizasyonu önerilmektedir. Bu optimizasyon, plastik kutuların geometrik tasarımını kapsamaktadır. Ayrıca kullanılacak plastik malzeme yapısının iyileştirilmesi de gerekmektedir çünkü bu çalışmada kullanılan plastik bariyer malzeme, buzdolabının ömrü boyunca VİK yapı içerisindeki vakumu korumaya uygun değildir. Düşük geçirgenliğe sahip, koekstrüzyonla üretilmiş, çok katlı plastik yapılar ve bu yapıların geçirgenliklerinin VİK’lerin ömrüne olan etkisinin ileride detaylı olarak çalışılması gerekmektedir.A pilot plant for microporous silica powder based Vacuum Insulation Component (VIC) production has been constructed during this study. By operating the plant, all kinds of microporous powder insulators (eg. kieselguhr, fumed silica) can be dried, evacuated and filled into evacuated plasic boxes, and then the said box being hermetically sealed to the atmosphere. Thus can be produced an evacuated, dense, low thermal conductivity insulation element. A box which is produced in this way, is the simulation of the VIC freezer door of a refrigerator. By some performed measurements and simulations on the fumed silica material and the produced fumed silica based VIC box, the deterioration of the VIC inner pressure due to time and the effect of vacuum on the thermal conductivity of fumed silica material has been researched. Resulting this study, it is being proposed to study on the optimization of the powder material based VIC production technique. This optimization comprises the design of the geometry of the plastic boxes. The enhancement of the plastic material is also obligatory, because of the fact that, the plastic barrier material which has been used in this study is not suitable for keeping the vacuum inside the VIC box during the lifetime of a refrigerator. Low permeability, coextruded multilayer plastics and the effect of their permeability on the lifetime of a VIC system should be further studied.