Thermal insulation materials based on flax straw

Abstract

Швидке зростання цін на енергоносії зумовлює пошук способів підвищення енергоефективності житлових та виробничих будівель і споруд, зокрема застосування сучасних теплоізоляційних матеріалів. Розроблення матеріалів на основі рослинної сировини допоможе вирішити проблеми, пов’язані з використанням сільськогосподарських відходів, і водночас отримати недорогі та ефективні теплоізоляційні матеріали на основі екологічно чистої місцевої сировини. Перевагами таких матеріалів є доступність, швидке відновлення, низька вартість, екологічність та низька теплопровідність разом з можливістю використання як органічних, так і неорганічних в’язких. Отримані матеріали задовольняють вимоги сталого розвитку, енергоефективності, економічної ефективності та екологічної сумісності. У роботі з використанням костриці льону за витрати портландцементу 150 кг на 1 м3бетону одержано теплоізоляційний легкий бетон з середньою густиною 350 кг/м3 та міцністю 0,53 МПа. Одним із способів ефективного альтернативного теплозабезпечення є використання природних теплоізоляційних матеріалів у поєднанні з приймачами сонячного тепла, зокрема зі заскленим абсорбером. У статті представлено результати досліджень зміни температури на поверхні зовнішніх огороджувальних конструкцій з використанням розробленого теплоізоляційного бетону на основі костриці льону в поєднанні з абсорбером сонячної енергії. Встановлено, що така конструкція зовнішньої стіни забезпечує теплову інерцію огородження протягом 7–7,5 год. Використання природного теплоізоляційного матеріалу з середньою густиною 350 кг/м3дає змогу акумулювати сонячне тепло, чого неможливо досягти за використання традиційних синтетичних органічних теплоізоляційних матеріалів зі середньою густиною 20–50 кг/м3.

The development of plant-based materials will help to solve the problems associated with the use of agricultural waste, and at the same time to get inexpensive and effective insulation materials based on environmentally friendly local raw materials. The advantages of such materials are availability, fast recovery, low cost, environmental friendliness and low thermal conductivity. In the work with the use of flax straw at a consumption of Portland cement of 150 kg per 1 m3 of concrete, thermal insulation lightweight concrete with an average density of 350 kg/m3 and a strength of 0.53 MPa was obtained. The article presents the results of research of temperature changes on the surface of external enclosing structures using the developed thermal insulation concrete based on flax straw in combination with a solar energy absorber. It is established that such a structure of an external wall provides thermal inertia of a protection within 7–7.5 hours.