Skutočne rozumieme pojmu teplo? Na to aby sme rozumeli izolácii a tomu ako tak neobyčajné výrobky akým je Super Therm® fungujú, musíme pochopiť základné pojmy ako sú prestup tepla a chladu a iné. Zámer tohto popisu je objasniť niektoré zo základných poznatkov o tepelnej energii a jej súvislosti s izoláciou a keramickým obalom.
Existujú 3 základné typy prenosu tepla: vodivosť, prúdenie, a žiarenie.
Vodivosť:
- Prenos energie cez pevné predmety.
- Určité pevné predmety prenášajú inak teplo ako ostatné, napríklad kovy patria medzi tie najlepšie nosiče tepla, zato keramické materiály sa pokladajú za materiál najviac odolný prestupu tepla.
- Príklad: teplo z liatinovej panvice sa presunie cez uško k vašej ruke.
Prúdenie:
- Energia sa prenáša pohybom plynov alebo tekutín.
- Najviac tepelnej energie sa takto prenáša, keď sa vykurovaný plyn uvedie do pohybu, sformujú sa tepelné prúdy, ktoré prenesú teplo z jedného miesta na druhé.
- Príklad: prúdové vykurovanie sa používa na vykurovanie izieb.
Žiarenie:
- Prenos energie cez elektromagnetické vlny.
- Vzduch berie len veľmi málo energie zo žiarenia. Keď radiačná energia narazí na pevný povrch tak ho zahreje a energia sa mení na vodivosť.
- Príklad: energia získaná zo slnečného žiarenia je najväčší zdroj tepla na vyhrievanie budovy.
Super Therm® je účinný proti všetkým trom formám prenosu tepla. Je to materiál, ktorý je najviac účinný proti žiareniu, pretože odráža nad 95% slnečnej energie.
Super Therm® je účinný proti prúdeniu tepla pretože vzdušný prúd nepreniká cez jeho povrch a zároveň nepreberá ani žiadne teplo zo vzduchu.
Super Therm® odoláva prieniku tepla vplyvom vodivosti, pretože jeho keramický povrch je špeciálne vyvinutý na to aby zabránil prestupu neodrazeného tepla.
Je známe, že energia neustále prúdi a prechádza z jednej tepelnej transakcie do druhej. Tento dej si pekne môžeme vysvetliť na príklade nezaizolovanej strechy:
- Energia prichádza zo slnka v tvare žiarenia.
- Určité množstvo tepla je absorbované vzduchom, a mení sa na tepelné prúdy.
- Keď slnečné žiarenie a tepelné prúdy prídu do kontaktu so strechou, zohrejú jej povrch a tým sa táto energia premieňa na vodivý presun tepla, ktorý postupne zohrieva všetok materiál strešného plášťa (napr. kovovú konštrukciu).
- Celému tomuto procesu sa dá zabrániť, ak sa natrie Super Therm® na povrch strechy a odrazí tak slnečné lúče ešte predtým než by sa dostali až ku kovovej konštrukcii pod strechou.
- Keď kov príjme teplo, začne zohrievať vzduch v budove a sformujú sa ďalšie vzdušné tepelné prúdy. Takto sa teplo dostáva pod strechu a eventuálne do celej budovy.
- Pri použití Super Therm® náteru, kov nemá šancu prijať teplo a budova sa neprehrieva.
Jednoduché pravidlo smeru prenosu tepla je: Teplo nasleduje chlad.
- Teplo ide vždy tam kde má najmenší odpor. Teda kde je chladnejšie, tadiaľ pôjde.
- To znamená, že ak máme dva objekty rôznej teploty, objekt ktorý je teplejší vždy prenesie teplo na ten chladnejší objekt.
- Napríklad, keď je teplota na jednej strane strechy väčšia ako na druhej teplo sa vodivo prenáša z teplejšej strany na druhú až kým sú teploty rovnaké.
- Domnienka, že teplo stúpa platí len za určitých okolností. Ohriaty vzduch stúpa keď sa vytvoria vzdušné prúdy. Inak sa teplo pohybuje iba v smere najchladnejšieho miesta, či už je to smerom dole, hore, do jednej alebo druhej strany.
R-hodnota je hodnotenie, ktoré ukazuje do akej miery zabraňuje bežná izolácia prieniku tepla vodivosťou. Čím väčšia hodnota, tým väčšia schopnosť tepelnej izolácie.
Trocha z histórie: R-hodnotenie bolo prvotne stanovené, keď vznikla prvá hromadne vyrábaná izolácia (sklená vata), aby určila hodnoty jej schopnosti odolávať a absorbovať teplo.
- Keď vznikli tieto testy, boli navrhnuté tak, aby merali vlastnosti sklenej vaty a aby boli zabezpečené tie najvyššie výsledky.
- Testy boli prevedené pod veľmi špecifickými a kontrolovanými podmienkami čo sa týka zmeny teploty, vlhkosti materiálu a za absencie akéhokoľvek pohybu vzduchu alebo vlhkosti.
- Klasická izolácia, je buď mäkká - základ tvorí vlákno (sklenené vlákno, celulóza, minerál) alebo pevná izolácia (polyuretánový penový blok atď.) základ tvoria malé plynové kapsule, obyčajne vzduchové.
- Teplo najlepšie preniká cez plyny preto tieto plynové kapsule sú veľmi malé a tak sa v nich netvoria vzdušné prúdy, čiže teplo nepreniká tak rýchlo. Čím menšie kapsule, tým väčšia izolačná schopnosť, čiže tým väčšie R-hodnotenie. To preto má každá izolácia rozdielne hodnoty.
- Vedľajší účinok bežnej izolácie je, že izolácia pohlcuje teplo keď prechádza z jej horúcejšej strany na tú chladnejšiu.
Napríklad, klimatizovaná budova v lete:
- Veľké teplo zvonka sa stále pokúša preniknúť do chladu vnútri.
- Izolácia v budove odoláva tomuto prieniku tepla, pomaly pohlcujúc teplo až kým sa neprehreje, alebo teplotný rozdiel sa zníži.
- Ak sa izolácia prehreje, teplo prejde cez izoláciu do chladnej budovy.
- Večer, keď vonkajšia teplota klesá, teplo sa začína premiestňovať zo zohriatej izolácie do chladného ovzdušia, no tiež do budovy.
R-hodnotenie sa vzťahuje iba na meranie hodnôt odolnosti voči vodivosti tepla.
Pri ostatných dvoch formách prieniku tepla, teda vzdušnými prúdmi a žiarením záleží veľmi na kvalite použitého materiálu.
Pre sklennú vatu sa výsledky testov dramaticky zhoršujú už aj pri najmenšej zmene podmienok:
- Pri zvýšení vlhkosti už o 1,5% sklenená vata stráca 35% efektivity svojho R-hodnotenia, vďaka tomu, že voda je veľmi dobrý tepelný vodič.
- Väčšinou všetky testy vatových izolácii sú robené za podmienok, v ktorých sa sklenená vata javí ako najlepšia. Napríklad pri 1% laboratórnej vlhkosti vzduchu. Takáto nízka vlhkosť sa však v skutočnosti skoro vôbec nevyskytuje alebo možno len pri úplne ideálnom počasí a teplote. No pri zmene podmienok, pri zvýšení alebo znížení teploty sklenená vata stráca svoju efektivitu a R-hodnotenie výrazne klesá. Pri zvýšení teploty sa prehrieva a pri znížení absorbuje vlhkosť.
- Pohyby vzduchu tiež veľmi znižujú efektivitu jej R-hodnotenia. Tým, že vzduch prechádza cez sklenenú vatu tak drasticky mení jej hodnotenie a efektivitu.
R-hodnota a testy na jeho určovanie sa nezhodujú so skutočnými podmienkami, ktoré sa menia vďaka všetkým týmto faktorom: vlhkosť materiálu, teplotné rozdiely a pohybu vzduchu. Na nešťastie tieto testy a hodnotenia sa používajú dodnes, hoci na trh boli uvedené iné moderné materiály.
R-hodnotenie u pevnej (napr. penovej) izolácie je oveľa spoľahlivejšie ako u vatovej či vlnovej, pretože na pevnú izoláciu tak nevplýva vlhkosť a pohyby vzduchu.
Najideálnejšie je ak izolačný materiál vôbec nie je ovplyvňovaný ani vlhkosťou ani pohybom vzduchu. Účinky Super Therm® náteru nie sú vôbec ovplyvniteľné vlhkosťou, teplotnými rozdielmi či pohybom vzduchu.
Ďalším nedostatkom pri testovaní izolačných materiálov je absencia testov na žiarenie. Skúmanie prieniku žiarenia nie je zahrnuté medzi testovacie metódy. Keby bolo, Super Therm® náter, by absolútne zažiaril medzi testovanými materiálmi.
Super Therm® náter je odolný voči všetkým trom spôsobom prieniku tepla. Je najefektívnejší proti prieniku žiarenia.
Super Therm® náter je dokonalá bariéra voči prúdeniu vzduchu, pretože neprepúšťa absolútne žiadne prúdenie cez svoj povrch.
Super Therm® náter je odolný voči prieniku tepla vodivosťou, lebo jeho unikátna termokeramická membrána je špeciálne vyvinutá na zamedzenie vodivosti tepla.
To jednoducho znamená, že teplo nikdy nenarastie. Klasická izolácia ukladá teplo v sebe a tak mu zabraňuje, aby sa z nej dostalo do priestoru, no odoláva len do vyčerpania svojich možností - teda nahromadenia a prehriatia.
Super Therm® náter zastavuje teplo tak, že sa nemôže nahromadiť a narásť. Silne zabraňuje prieniku žiarenia, vodivosti a pohybom tepla, vďaka svojmu keramickému zloženiu.
V lete znižuje náklady za energie tým, že klimatizácia nemusí naplno pracovať, lebo teplo nemá šancu sa ukladať a prestupovať čo znižuje teplotu vo vnútri budovy.
Zabezpečuje dlhšiu životnosť všetkým povrchom, ktoré sú ním natreté, tým že ich chráni pred rozťahovaním a sťahovaním pri pôsobení striedania teplo-chladných cyklov počas striedania dní a nocí.
Super Therm® náter chráni povrch pred negatívnymi vplyvmi životného prostredia. Náter sám o sebe má životnosť minimálne 20 rokov. Redukuje servisné náklady na údržbu klimatizácie, vďaka menším teplotným rozdielom. Klimatizačné zariadenie môže pracovať menej a s menším výkonom.
Izolácia proti teplu a prehrievaniu:
Ak máte priestory kde hlavným cieľom je udržať nízku teplotu, vtedy je najlepším riešením použitie Super Therm® náteru, nakoľko v ochrane pred slnečným teplom nemá konkurenta.
Izolácia proti mrazu:
Ak potrebujete odizolovať objekt voči mrazu a chladu tu pomôže bežná izolácia. Avšak použitie pevnej penovej izolácie bude určite lepšia voľba ako použitie sklo-vatového či iného vlhko sajúceho materiálu. Pozor treba však tiež dávať pozor aby penová izolácia nezadusila Váš dom, ale aby bola paropriepustná, lebo inak budete mať doma síce teplo ale i vlhko a plesne.
Najdokonalejšou vysoko-paropriepustnou penovou izoláciou na trhu je STYREXON, www.styrexon.sk.
Izoláciu STYREXON používame i v našich kombinovaných systémoch pre oblasti s chladnejším podnebím. Bližšie v časti KOMBINOVANÉ SYSTÉMY.
Žiarenie - proces, pri ktorom je teplo vyžarované z telesa otvoreným priestorom pomocou lúčov, napríklad slnečné žiarenie.
Teplota - úroveň teploty je meraná v stupňoch Celzia (°C), teplotné rozdiely sú merané v Kelvinoch (K).
Prenikanie vzduchu - vnikanie vzduchu do budovy cez trhliny alebo štruktúru materiálu.
Kondenzácia - kondenzácia je zmena pary z plynného skupenstva na kvapalné pri styku s chladným povrchom.
Vodivosť - prechod tepla cez, pozdĺž alebo z materiálu do iného materiálu, ktorého sa dotýka.
Prúdenie - prenos tepla pohybom vzduchu.
Absorbita - schopnosť vstrebať dopadajúce slnečné žiarenie.
Emisivita - môže byť definovaná dvoma spôsobmi, ako:
- Absorpčná emisivita: schopnosť tepelné žiarenie udržať. Udáva sa ako miera vyžarovania, uvoľňovaná z povrchu. Materiály s matným čiernym povrchom majú vysokú emisivitu blížiacu sa k maximálnej hranici 1.0 zadržujú veľký objem žiarenia. Naopak telesá so žiarivým povrchom ako zrkadlá alebo leštený hliník, majú nízku emisivitu 0.08, čiže neudržia v sebe skoro žiadne žiarenie. Super Therm® má úplne najnižšiu hodnotu emisivity 0.05.
- Infračervená emisivita: schopnosť zbaviť sa tepla – vyžiariť ho. Tiež sa udáva ako miera vyžarovania, uvoľňovaná z povrchu. Infračervenú vyžarovaciu emisivitu má Super Therm® veľmi vysokú (viac ako 95%/ hodnota 0.95) čo znamená, že je extrémne výkonný vo vypúšťaní i toho malého množstva tepla, ktoré absorboval.
Tepelná strata - prenos tepla z vnútorných priestorov do vonkajších priestorov pomocou vodivosti, prúdenia a žiarenia.
Tepelná vodivosť - pomer, pri ktorom prechádza teplo cez materiály, meria sa vo Watoch na meter štvorcový povrchu pre teplotný stupeň jedného Kelvina na meter hrúbky, zjednodušene W/m.K.
Tepelná hmotnosť - je hmotnosť stavby, ktorá sa použije na absorbovanie solárneho tepla v priebehu dňa a potom uvoľní teplo večer.
Merný tepelný odpor - R-tepelný odpor je fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje tepelnoizolačné vlastnosti konštrukcie. Cieľom je dosiahnutie čo najväčšej R hodnoty. Tepelný odpor R vyjadruje odpor 1 m2 konštrukcie prestupu tepelnej energie pri rozdiele teplôt 1 K.
Paropriepustný materiál - materiál ktorý zabraňuje prieniku vody, no pritom „dýcha“ čiže prepúšťa vodné pary.
