Folia reflectiva isi reflecta parametrii in realitate?
Menu

Folia reflectiva isi reflecta parametrii in realitate?

By Bogdan Livinti | izolatii termice

izolatie reflectiva mansarda cu acoperis

Daca doresti sa sari peste partea articolului care descrie istoria si cateva notiuni despre termotehnica mergi mai in josul paginii si citeste despre analiza unei folii reflective termoizolatoare pusa in vanzare de o firma romaneasca, compusa din folii de aluminiu separate de cavitati cu aer.

In 1925 doi nemti Schmidt si Dyckerhoff au obtinut un patent pentru utilizarea materialelor reflective pentru izolarea cladirilor, acesta a devenit punctul de lansare pentru barierile radiante si izolatia reflectiva pe intreg mapamondul iar in urmatorii 15 ani cantitati imense s-au produs doar in USA.

In 1945 Alexander Schwartz a creat o companie care a introdus pe piata un material termoizolator reflectiv care avea scopul sa tina caldura afara vara si inauntru iarna, iar intr-un timp relativ scurt a devenit cel mai mare producator de folie reflectiva.

folie reflectiva Infrared

NASA utilizeaza folii reflective

Abia in anul 1955 inginerul Clark E. Beck a creat tehnologia reflectiva la cererea NASA in baza aeriana Wright-Patterson. NASA incerca sa gaseasca o solutie de protejare a astronautilor de temperaturile extreme din timpul iesirilor in spatiu.

Daca ar fi incercat sa utilizeze materiale de izolare conventionale costumele lor ar fi fost groase de 2,5m.

Bariera radianta creata era capabila sa reflecte 95% din radiata solara si sa reflecte caldura corporala inapoi pentru as mentine corpul cald.

Costum de cosmonaut cu folii reflective NASA

Ce este izolatia reflectiva termoizolanta - detalii despre fluxul de caldura

Toate materialele inclusiv izolatiile transfera sau rezista fluxului de caldura in acelasi fel. Toate obiectele fizice sunt supuse acelorasi legi ale naturii, inclusiv aluminiu, hartia, bumbacul, lemnul, fibrele de lemn, piatra, sticla, vata mineral, spatiile cu aer, gipsul, caramizile, fierul, oamenii, animalele s.a.md.

Singurele diferente sunt in grade de conductie, in procente de absorbtie a radiatiei si emisivitatii, in cantitatea de convectie.

Aceste diferente se datoreaza: densitatii; greutatii, formei, permeabilitatii, structurii moleculare si alte caracteristici fizice ordinare.

Din tot fluxul de caldura prin spatiul peretelui, intre 5% si 7% este prin conductie,  intre 15% si 28% este prin convectie si intre 65% si 80% este prin radiatie.

Radiatia si conductia merg in orice directie; sus, jos, lateral sau in diagonala, dar INTOTDEAUNA de la cald la rece; NICIODATA invers. Aceasta regula nu se aplica convectiei si altor curenti de aer.

Caldura intotdeauna cauta cel mai mic nivel de temperatura, de aceea transferul de caldura are loc intotdeauna, sau se spune ca trece de la un corp cald la un corp rece.

Conductia si densitatea

Conductia este fluxul caldurii prin materie in proportie de 5-7% din caldura care trece prin perete.

Are loc prin contact FIZIC, al uneia dintre parti cu o alta parte.

De exemplu daca un capat al unei bare de metal este incalzit caldura traverseaza prin conductie in acelasi corp de metal de la un capat la celalat; deasemenea catre aerul de la suprafata care este un “corp” cu o densitate mai mica.

Un alt exemplu cunoscut este al unei oale care se incalzeste pe o plita fierbinte.

Pentru ca aerul are densitatea mica procentul de transfer de caldura prin conductie prin aer este comparativ mai mic.

In general, cu cat un material este mai dens cu atat este mai bun conductor.

Piatra, sticla sau aluminiul fiind foarte dense sunt conductori buni ai caldurii.

Reducandu-le densitatea introducand aer in in masa le reducem conductia

Vata bazaltica are o conductie mica pentru care are mult aer in masa, raport este de ~1 la 23 parti aer.

Comparativ cu o folie reflectorizanta raportul este 1 la 430 parti aer, folia este mai buna ca si izolator non-conductiv.

Absorbtia si Emisivitatea

Cele mai multe unde sunt invisibile! Cateva sunt vizibile si sunt cunoscute ca si lumina. Cele invizibile ultraviolet si infrarosu nu sunt familiare.

Radiatia este procesul prin care undele sunt transmise prin spatiu. Sunt emanate de la suprafata oricarui obiect al carei temperatura is peste zero; de exemplu, soarele, un radiator, un om,un scaun, o masa, o bucata de lemn, vata minerala etc si parcurg distantele la o viteza extrem de mare(de 10 ori mai mare decat viteza rachetelor lui Musk).

Razele infrarosii calatoresc din fiecare punct al suprafetei in toate directiile cu intesitate perpendicular pe suprafata scazand in intensitate pana la zero intesitate de-a lungul suprafetei. Directia fluxului este doar de la cald la rece.

Aceste raze nu sunt invizibile, dar nu au temperatura doar energie.

Cand razele infrarosii ating suprafata unui obiect in general sunt absorbite si doar atunci caldura este produsa in acel obiect.

Aceasta caldura se raspandeste in masa prin conductie; cea mai mare cantitate de caldura este produsa de razele lungi infrarosii.

Radiatia sau fluxul de raze este numit emisie. Emisivitatea este asociata cu abilitatea suprafetei de a absorbi razele de caldura, razele care nu sunt absorbite de suprafata pe care o ating sunt respinde, reflectate inapoi.

Cand o suprafata radiaza caldura si toate suprafetele radiaza cu exceptia cazului in care temperatura este zero, toate punctele suprafetei radiaza caldura in toate directiile.

Printre materialele care nu resping razele infrarosu gasim: hartia, asfaltul(cei care locuiesc in marile orase stiu prea bine cum se transforma vara orasul intr-o insula de caldura, in urma cu 2 ani am inregistrat si 47 grade Celsius in Bucuresti), lemnul, sticla si piatra au au niveluri de absorbtie si emisivitate intre 90 si 93%.

Spre deosebire de aceste materiale suprafetele de aluminiu au o emisivitate cuprinsa intre 2 si 5% si pot sa aiba o rata de rejectie a radiatiilor de ~ 97%, totusi procesele de conductie si convectie continua.

Vopselele cu aluminiu au o rata de respingere a radiatiei de ~40% inautru (atata timp cat sunt nu-si schimba proprietatile) si de pana la 50% afara sub razele directe ale soarelui.

O suprafata de aluminiu autentica are o eficienta sub razele soarelui intre 60% si 90%(respingerea radiatiei directe); comparata cu 2-5% absorbtie sau 95-97% eficienta la interior.

Motivul pentru aceasta diferenta intre interior si exterior este ca in aditie la razele infrarosu soarele mai emite si alte raze, vizibile si invizibile, care produc o anumita cantitate de caldura atunci cand sunt absorbite de o suprafata; de exemplu exteriorul unui acoperis al unei case.

De asemenea exista si radiatie difuza in atmosfera.

Pentru a intarzia fluxul de caldura prin conductie peretii si acoperisul sunt construiti cu spatii de aer, pierderile combinate prin pereti datorate conductiei si curentilor de convectie care trec sunt in gama 20%- 35%, vara si iarna.

Intre 65 si 80% din caldura care trece de la peretele cald la peretele rece, atat vara cat si iarna este caldura radianta, aproximativ 75% din totalul transferului de caldura se datorea radiatiei.

Reflexia si emisivitatea suprafetelor au loc doar in spatiu.  

Spatiul ideal este spatiul cu dimensiunea mai mare de 20 mm; spatiile mai mici functioneaza si ele dar intr-o mai mica masura, pana la a nu mai avea nici un efect cand nu mai exista aer si apare conductia prin solide.

De aceea trebuie sa se aiba grija atunci cand se instaleaza izolatie aluminizata, ar trebui intinsa suficient pentru a se asigura ca spatiile din interior sunt deschis in mod corespunzator si ca metalul nu atinge metal prin inconvoire sau lasare, altfel apare conductia.

Daca izolatia reflectorizanta este instalata in asa fel incat spatiile de aer interioare sau straturile de aluminiu interioare sunt eliminate nu doar spatii cu aer dar si suprafetele aluminizate vor inceta sa aiba valoare de izolare.

Pentru a functiona suprafetele de aluminiu trebuie sa fie marginite de spatii cu aer.

Suprafetele reci sunt de asemenea eficiente

In ce priveste proportia de transfer a caldurii printr-un spatiu cu aer nu exista o diferenta daca suprafata reflectiva este pe partea rece sau pe partea calda a spatiului.

Pe partea calda suprafata va absorbi ~3% si va reflecta 97% din radiatie, pe partea rece suprafata va emite sau radia doar 3% din radiatie.

O folie de aluminiu introdusa in centrul unui spatiu cu aer creeaza doua spatii reflective si de aceea are doua suprafete efective in acelasi timp, indiferent de directia fluxului de caldura.

Suprafata care este situata inspre fluxul de caldura absoarbe 3% si reflecta 97% din radiatie, cealalta suprafata emite sau radiaza doar 3%. Pentru a obtine rezultate chiar mai bune se pot adauga spatii aditionale de aer.

Acum ca am inteles cum functioneaza folia termoizolatoare ar mai fi de discutat si despre alte aspecte precum: condensatia, umiditatea, vaporii sau punctul de roua, dar pentru moment ne limitam doar la aceste informatii urmand sa actualizez articolul intr-un viitor apropiat.

Analiza folie reflectiva (produsul Isoflect)

In urma cu multe luni cand cercetam piata produselor termoizolante reflective am descoperit si foliile reflective Isoflect Gold, Silver si Bronze, produse pentru care mi-au atras atentia datorita pretentiilor pe care le are producatorul in ce priveste performanta de izolare a produselor.

folie reflectiva Isoflect valori exagerate

Producatorul afirma pe pagina de Facebook ca produsul lor Isoflect Gold cu o grosime de 11mm (si straturi de aer aditionale necesare la punerea in opera) este echivalentul a unui strat 20-22cm de vata minerala!

Hmm...m-am gandit ca daca isi permit sa afirme astfel de valori are rezistentei termice au produse testate de entitati independente (stiind din studiile stiintifice citite in trecut ca rezistenta termica a foliilor reflective nu are valori fixe, exista fluctuatii mari mai ales de la produs la produs, ne lund in considerare si conditiile reale), dar sincer nu am fost uimit sa aflu ca nu gasesc nici macar un document care sa sustina pretentiile lor si am vrut sa le scriu pe pagina de Facebook dar o alta persoana cu un simt de observatie excelent, Dragos Axinte a fost mai rapid:)

Dragos Axinte folie reflectiva comentariu

Comparatie Isoflect Gold cu Polimuro ALU

Amandoua foliile impart ~aceleasi grosimi si materiale de fabricare, in consecinta cred ca putem sa afirmam ca au aroximativ aceleasi rezistente termice puse in opera cu un strat de aer.

Dupa cum se poate observa dedesubt din documentul tehnic al foliei reflective Polimuro Alu rezistenta termica este de  R=~1, in functie de pozitia de punere in opera, la verticala sau orizontala, deci o rezistenta termica de aproximativ 3 ori mai mica decat cea pretinsa de producator(sau poate sunt importatori?).

polimuro-alu folie reflectiva

Date tehnice folie reflectiva Polimuro Alu

Pentru a creea folii reflective de inalta performanta e nevoie de buget imens de cercetare, laborator dotat tehnologic pentru testarea diverselor probe, cercetatori cu experienta, iar inainte de a le comercializa sunt necesare studii comparative  realizate in conditii reale si o certificare realizata de o institutie independenta, pe care vanzatorul produselor Isoflect nu le are.

Foliile Isoflect ajuta la reducerea pierderilor prin radiatie, se pot utiliza in spatele caloriferelor sau la mansarde, dar NU te astepta la rezistenta termica pretinsa de vanzator!

Nota: Foliile reflective Isoflect nu ar trebui sa fie considerate etalon pentru acesta categorie de produse reflective, o informare mai detaliata te poate salva de la o investitie paguboasa.

Daca ma intrebi ce folie reflectiva sa alegi nu-ti pot oferi in acest moment un raspuns, dar voi reveni cu o continuare a analizei care va include si alte folii reflective.

Tu ce parere ai despre foliile reflective in general sau despre aceasta folie?

  • nelu says:

    Buna ziua,va citesc cu interes…consider că va pricepeți de aceea îndrăznesc să vă întreb… panourile radiante cu inflarosu cu sau fara turmalina sau nu știu de care ioni silver…sunt bune pentru a încălzi sa zic ocazional de la o temperatura de 12 grade la 20… Va mulțumesc

    • Bogdan Livinti says:

      Buna ziua,

      In principiu da, acum depinde cat de mare e spatiul, cat costa panourile (daca se merita investitia), poate sunt alternative mai ieftine, de ex. o aeroterma ceramica, depinde si cat de bine este izolata camera, doriti sa le utilizati in toata casa?

  • Marius says:

    Daca va uitati mai bine, veti observa ca acest produs are o densitate foarte mare si deci, o cantitate foarte mica de aer. Este normal ca folia de aluminiu sa reflecte la capacitate mai mare in aceste conditii.

    • Bogdan Livinti says:

      Ce corelatie are densitatea materialului cu capacitatea de reflectivitatea a foliei de aluminiu(parametru maxim de reflectivitate cunoscut)? Va invit sa mai cititi odata articolul pentru a intelege mai bine cum functioneaza foliile de aluminiu.

      Ma uit bine la documentatii stiintifice si certificari, restul sunt doar “informatii” fara nici o valoare, informatii care sunt utilizate doar pentru a cauta motive pre/post cumparare.

  • >