ฉนวนกันความร้อนแอโรเจล (Aerogel Insulation) คืออะไร และคุณสมบัติต่าง ๆ

ฉนวนแอโรเจล (AEROGEL) คือ เป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ประกอบด้วยใยผ้าทนความร้อนและผงซิลิก้าแอโรเจล เป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีที่สุดในโลก โดยใช้ความหนาต่ำกว่าเมื่อเทียบกับฉนวนชนิดอื่น อายุการใช้งานยาวนาน ป้องกันการเกิดสนิมภายนอกท่อ และคุ้มค่ากับการลงทุนในระยะยาว

ฉนวนกันความร้อนแอโรเจลของ Armacell จะใช้ชื่อ อามาเจล (ArmaGel Insulation)

ในปี 1930 แอโรเจลถูกผลิตขึ้นจาก เจล (Gel) ที่มีสถานะเป็นของแข็งวุ้น ในส่วนที่เป็นของเหลว (Liquid) ถูกแทนที่โดยอากาศ และยังมีสถานะเป็นของแข็งเหมือนเดิม ทำให้ภายในของเจลมีปริมาตอากาศถึง 90% เป็นโครงสร้างที่มีรูพรุนอย่างมาก (Complex Pourous) จึงเป็นที่มาของน้ำหนักที่เบา (Low Density) และค่าการนำความร้อนที่ต่ำ (Low thermal Conductivity)

ฉนวนกันความร้อนแอโรเจล (Aerogel Insulation) จะถูกควบคุมโดยมาตรฐาน ASTM C1728 โดยแบ่งระดับฉนวนแอโรเจลออกเป็น 3 ระดับ

• Type I – 125 °C (257 °F)
• TYPE II – 200 °C (390 °F)
• Type III – 649 °C (1200 °F)

ซึ่งภายในมาตรฐาน ASTM C1728 จะมีมาตรฐานอื่น ๆ ในการทดสอบฉนวนแอโรเจล ให้เป็นไปตามคุณภาพที่กำหนดอีกด้วย

1. ASTM C177 – ค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity)
2. ASTM C165 – การทนต่อแรงกด (Compressive Strength)
3. ASTM C303 – ความหนาแน่น (Density)
4. ASTM C1101/C1101M – ความยืดหยุ่น หรือความเป็นของแข็งของฉนวนเส้นใย (Flexibility or rigidity of mineral fiber blanket or board insulation)
5. ASTM C356 – การยุบตัวเมื่ออยู่ภายใต้ความร้อน (Linear Shrinkage under soaking heat)
6. ASTM C411/C447 – อุณหภูมิใช้งานสูงสุด (Estimation of maximum use temperature)
7. ASTM E84 – การลามไฟที่ผิววัสดุ (Surface burning characteristics)
8. ASTM C1763 – การดูดซึมน้ำ (Water Absorption)
9. ASTM C1104/C1104M – การต้านทานไอน้ำ (Moisture Resistance)
10. ASTM C795 – การทดสอบการกรัดกร่อนที่ผิวเหล็กแสตนเลส (Corrosion test for austenitic stainless steel)
11. ASTM C1617 – การทดสอบการกัดกร่อนที่เหล็ก (Corrosion test for metal)
12. ASTM C1338 – การต้านทานฟังไจของฉนวนแอโรเจลและวัสดุปิดผิว (Fungi resistance of insulation material and facing)

เนื่องจากฉนวนกันความร้อนแอโรเจล มีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับฉนวนชนิดอื่นๆ ทำให้ความหนาของฉนวนแอโรเจลน้อยกว่าฉนวนชนิดอื่น ส่งผลให้ค่าแรงในการติดตั้งน้อยกว่าชนิดประเภทอื่น

แอโรเจลทำให้ความหนาฉนวนที่ใช้งานลดลง ส่งผลให้แจ็กเก็ตที่ใช้ในการหุ้มลดลงด้วยเช่นกัน โดยทุก ๆ ความหนาฉนวนที่ลดลง 1 มม. จะประหยัดพื้นที่แจ็กเก็ตลงได้ 0.4%

เมื่อเปรียบเทียบฉนวนแอโรเจลกับฉนวนเพอไรท์ พื้นที่ในการหุ้มแจ็กเก็ตลดลง 47% หรือถ้าเปรียบเทียบกับฉนวนยอดนิยมอย่าง ROCKWOOL (Mineral Wool) จะลดลงถึง 19%

เมื่อเปรียบเทียบฉนวนอามาเจล Armagel (แอโรเจล) กับฉนวนกันความร้อนชนิดอื่นน้ำหนักของฉนวนอามาเจลและแผ่นแจ็กเก็ตจะต่ำกว่าเพอร์ไลท์ ถึง 80% และเมื่อเทียบกับฉนวนใยหิน ฉนวนอามาเจลจะมีน้ำหนักน้อยกว่า 50%

สำหรับพื้นที่ที่มีพื้นที่จำกัด การเลือกใช้ฉนวนอามาเจลทำให้พื้นที่ในการวางระบบลดลง (วางท่อชิดกันได้) เพราะความหนาฉนวนลดลง

ระบบท่อในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะใช้งานเป็นท่อเหล็ก และนำฉนวนกันความร้อนมาหุ้มทับเมื่อฉนวนเจอกับน้ำและความชื้นย่อมทำให้เกิดสนิมที่ท่อเหล็ก

ฉนวนกันความร้อนอามาเจล มีคุณสมบัติในการป้องกันน้ำ น้ำจะไม่สามารถซึมผ่านฉนวนอามาเจลเข้าไปสัมผัสกับผิวท่อได้ และยังมีคุณสมบัติที่ยอมให้ไอน้ำไหลผ่านตัวฉนวนได้เพื่อป้องกันการสะสมของไอน้ำ และกลั่นตัวเป็นหยดน้ำใต้ฉนวน