Passa ai contenuti principali

Isolamento con nano sfere ceramiche

Prima parte



Le famose nano sfere ceramiche.... Questo prodotto ha suscitato in me molte curiosità, solitamente sono inserite come adittivo nelle vernici per renderle "termoisolanti" non ho trovato in commercio altri prodotti che ne facessero uso a eccezione di un rasante termico e sacchi o barattoli di questo prodotto fornito sfuso in varie formulazioni.

E' essenziale partire da un concetto base, ovvero il concetto di ceramica, in senso generico la ceramica è la terra cotta con un determiato procedimento, nella realtà la cosa è ben più complessa, è necessario parlare di materiali ceramici, ognuno dei quali ha proprietà fisiche e meccaniche differenti in base alla sua formulazione e processo di cottora.

Quindi quando si parla di "ceramica" bisognerebbe in realtà distinguere la tipologia e la sua composizione, ovvero è un materiale ottenuto per sintesi da varie polveri minerali, molto duro e resistente al calore, impiegato in varie tecnologie.

Le piastrelle di casa vostra non sono come le "piastrelle dello Space Shuttle"  o i denti in ceramica.
Ho fatto di proposito il richiamo allo Space Shuttle in quanto i rivenditori di queste microsfere di ceramica le associano spesso al rivestimento termico dello Shutttle, non so se è per dare autorevolezza al prodotto anche, se sono due cose differenti.

Così come la "ceramica", anche queste nano sfere di ceramica, possono avere formulazioni e composizioni differenti.

Io ho provato uno di questi prodotti fornito sciolto da aggiungere alle normali vernici ed acquistabile su E-bay o negli e-shop.

Mi interessano molto le proprietà di questo materiale che appare al tatto impalpabile e finissimo.
Disponendone in forma  sciolta ho potuto fare diverse prove in ambito delle sue proprietà termiche.

La prima cosa che ho fattò è stata osservarlo al microscopio, vi riporto sotto le immagini



  Da qui si può notare la varia granulometria dovuto al normale ciclo di produzione, la  trasparenza che hanno è indice della loro cavità.


Ho steso quindi uno strato di 2 mm di micro sfese ceramiche in forma libera su una superficie metallica riscaldata da una piastra a 350° C qui ho notato una cosa molto interessante.

La temperatura superficiale delle sfere "fluttuava" .
Creando, delle creste sulla superficie, con uno stuzzicadente, simili a dune del deserto il fenomeno, diventava maggiormente visibile sulla sommità delle creste.
Questo mi fa pensare ad una proprietà di dissipazione termica molto marcata, tutta via non ho notato alcuna proprietà riflettente, nella frequenza d'onda infrarossa degli 8-12 micron.

Dato il risultato mi sono chiesto se il prodotto fosse miscelabile con altri elementi oltre che con la vernice, al fine di creare manufatti con proprietà termoisolanti.
In linea teorica se chi produce vernici con le nano sfere ceramiche ne associa forti proprietà isolanti con spessori di pochi micron, realizzando un manufatto con uno spessore di 5mm dovrei ottenere un risultato ecezzionale.

Così ho realizzato un prototipo mediante stampo di un contenitore cilindrico di 50 x 60 mm con lo spessore delle pareti di 8 mm.
Il prototipo è costitutio da un impasto fluido di ceramica in polvere e nano sfere ceramiche miscelati tra loro in rapporto di volume 1 - 1, il risultato lo vedere qui sotto in foto, putroppo con questa miscelazione il legante è insufficiente e il prodotto risulta estremamente fragile, il primo l'ho rotto, il secondo no.

  
   L'interno è stato verniciato con un plastificante per rendere il contenitore inassorbente.

Ho quindi messo nel suo interno acqua calda a 75 °C e successivamente acqua fredda a 0 ° C ottenuta con il sistema del ghiaccio fondente.
 Il processo è stato osservato con la termocamera qui sotto potete vedere i relativi termogrammi.



 Inserendo nel contenitore acqua calda a 75°  l'esterno raggiunge dopo 10 secondi la temperatura di 45° e al termine del primo minuto 53 °C  contemporaneamente l'acqua ha abbassato la sua temperatura da 75° a 68°C

Ho ripetuto la prova con l'acqua a 0°C
Il raffreddamento è stato più lento, nel primo minuto la temperatura esterna sul recipiente è scesa da 27°C a 21°C e al termine dei 5 minuti 12°C,  la temperatura dell' acqua nel contenitore è salita da 0,2°C a 2,5



La mia curiosità aumenta, sebbene non abbia riscontrato l'isolamento termico sperato qualche risultato l'ho avuto, ma serve un confronto tra due prodotti simili.

Realizzerò due contenitori identici, partendo da uno stampo di un bicchiere in pirex con intercapedine sotto vuoto che userò come campione di riferiemnto, il primo modello sarà una copia del bicchiere in pirex realizzato con solo impasto di polvere di ceramica, il secondo modello identico per forma e dimensioni al primo sarà realizzato dalla miscela 1 -1 tra nano sfere ceramiche e polvere di ceramica, i due campioni e il modello di riferimento saranno sottoposti alle stesse prove con acqua calda e fredda, per lo stesso lasso di tempo, dandomi modo di fare un raffronto delle temperature esterne su prodotti con formulazione differente, in modo da carpirne le proprietà temoisolanti.







Post popolari in questo blog

Cappotto interno funziona ? Conclusioni

Nel precedente post sul cappotto interno realizzato su un unica parete di cui ho proposto l'analisi e la realizzazione a questo link, ho lasciato in sospeso la conclusione finale sull' utilità o meno di questa realizzazione al di là dei soliti calcoli che vengono abitualmente fatti.








Dai calcoli effettuati è assodato che la parete nella quale è realizzato il cappotto di 5 cm (4 cm xps 1 cm cartongesso) dimezza di fatto la sua trasmittanza termica lasciando intuire (sulla carta) un conveniente risparmio energetico e maggiore confort.

In pratica le prove effettuate in questo periodo hanno dato valori ben diversi


La temperatura della parete isolata è solo di circa 2°C più calda delle pareti non isolate.La temperatura globale della stanza non è variata in modo significativo Il disagio termico (freddo percepito ) è rimasto praticamente invariato.I possibili problemi di condensa interstiziale se presenti saranno visibili solo a gennaio La contro parete isolante non ha modificato le d…

Il tufo come materiale isolante e da costruzione

Nei miei numerosi viaggi tra la Puglia e la Basilicata mi è capitato spesso di soggiornare in strutture realizzate in tufo. Vedendo le enormi cave realizzate ai piedi dei paesi sfruttate per realizzare gli stessi questo materiale ha catalizzato la mia curiosità. In effetti questo materiale è di largo utilizzo in meridione e possiede interessantissime proprietà isolanti e di sfasamento termico. Vi sono due tipologie di tufo, il tufo vulcanico e il tufo calcareo generato per sedimentazione.
 La sua struttura macroporosa lo rende molto interessante dal punto di vista termo igrometrico e per le proprietà di abbattimento acustico, anche se questo comporta in una sorta di fragilità strutturale che porta il materiale a sfarinarsi.

 L'abitazione  che ho analizzato era costituita da tufo vulcanico utilizzato come tamponamento della struttura principale si può quindi assumere un valore di trasmittanza pari a 0,6 /0,7 W/mk

Dati tecnici di riferimento del tufo 
 Coefficiente di resistenza a…

Cappotto interno come funziona

Visto l'interesse dei lettori questo centesimo post e dedicato all'effettivo funzionamento del cappotto interno.
Come solito ho preso come soggetto casa mia, un autentico colabrodo termico, non si poteva avere esempio migliore :-\

Queste riprese sono state realizzate internamente ed esternamente alla stanza nella quale ho realizzato un cappotto termico interno esiguo nell' intenzione di contenere una pò le dispersioni termiche e migliorare la situazione generale della parete dietro all' armadio.
La parte è costituita da una lastra di cartongesso accoppiata a del semplice xps dello spessore di 4 cm posato in diretta aderenza al muro esistente con collante e tasselli, potete leggere l'intera recensione della realizzazione a questo link  --  cappotto interno dall' analisi alla realizzazione  --

Nelle immagini ho voluto  evidenziare alcuni dettagli quali

tasselli che possono creare condensaponte termico perimetrale al cappotto non eliminabile effetto del riscaldamen…

Differenza tra cappotto esterno e cappotto interno

La letteratura tecnica descrive le diverse performance tra cappotto interno e cappotto esterno con una serie di tabelle prestazionali e grafici di condensa interstiziale solitamente di difficile comprensione a chi non si è mai trovato a doverli interpretare.
Così come sono molte le note pro e contro che vengono associate ad entrambe le tipologie di isolamento termico., come ho avuto modo di constatare sia di persona che a livello pratico i cappotti interni o intermedi alla struttura riescono difficilmente a correggere in modo opportuno i ponti termici strutturali, la situazione peggiora nettamente con tutte le applicazioni interne isolate che non danno continuità isolante su tutte le pareti fredde.

Tutta via In determinati contesti di ristrutturazione risulta impossibile realizzare un cappotto esterno e di sovente  può succedere di dover optare per entrambe le soluzioni, ovvero, ci si ritroverà con una parte di edifico isolato esternamente ed una parte isolato internamente.

Rimane dif…

I materiali termoriflettenti

PREMESSA 

Data la popolarità di questo argomento e le mole di domande in merito che mi vengono poste via mail è bene precisare che le considerazioni sulle prestazioni isolanti di questo materiale vengo fatte esclusivamente dal punto di vista della loro capacità di riflettere una fonte di calore irraggiata diretta ed intensa, questo perchè si è constatato, che le loro prestazioni di isolamento termico da conduzione ed convezione sono esigue e non confrontabili con i comuni materiali isolanti.

Guarda il VIDEO 



Per vedere quanto possa funzionare un materiale termoriflettente ho fatto una prova interessante che ha rivelato le notevoli proprietà di questo semplice materiale.
Sul tetto di un capannone in pieno sole ho posto circa 1 m quadrato del peggior materiale termoriflettente recuperabile in qualsiasi store di obbistica. Questo materiale è composto da un supporto di 3 mm di polistirolo flessibile e da una sottilissima pellicola metalizzata con rifinitura lucida. solitamente Questo mater…

Come ti frego con l'emissività

Sembra facile con una termocamera o un pirometro misurare la temperatura di un oggetto, basta prendere la sofisticata apparecchiatura,  accenderla, puntarla sull' oggetto e voilà ecco che come per magia conosciamo alla perfezione la temperatura dell' oggetto che osserviamo....... troppo facile, la realtà ci pone un limite ben preciso per tutte le misure indirette, ricavate tramite un algoritmo di calcolo, il limite consiste che la nostra misura è una stima sulla base di un calcolo il quale deve tenere presente alcune variabili.

Una di queste variabili quanto mai insidiose è l'emissività

Per definizione possiamo definire l'emissività  (cit. Wikipedia)



La emissività di un materiale (di solito indicata conε) è la frazione di energiairraggiata da quel materiale rispetto all'energia irraggiata da un corpo nero che sia alla stessa temperatura. È una misura della capacità di un materiale di irraggiare energia. Un vero corpo nero avrebbe un ε = 1 mentre qualunque oggetto re…

Test materiale termoriflettente e vernice termoisolante

Nel precedente post, ho cercato di spiegare in modo semplice come si propaga il calore del riscaldamento delle abitazioni per irraggiamento e da cosa esso viene riflesso.
Utilizzando sempre la stessa lastra campione, appoggiata su un fornello elettrico, simulerò una parete riscaldata di una casa alla quale sono state applicate diverse finiture dichiarate riflettenti o se preferite termoriflettenti e termoisolanti.

Il campione è costituito da una lastra di cartongesso da 1 cm

La lastra è stata suddivisa in 4 quadranti
il primo quadrante è stato verniciato con una pittura termoisolante le cui nano sfere di ceramica dovrebber oavere un effetto termoisolante e termoriflettente
il secondo quadrante è semplice pittura acrilica bianca
il terzo quadrante è alluminio adesivo lucido
il quarto quadrante è lasciato grezzo senza alcuna finitura.



La lastra di cartongesso è stata appoggiata alla piastra del fornello elettrico calda ed osservata con la termocamera.

L'immagine che segue è molto ben…

Quando il cappotto termico è più un golfino senza maniche

Perchè se hai un condominio che è un parallelepipedo di calcestruzzo fai 10 cm di cappotto solo su 2 dei 4 lati ???????

Perchè trascuri due facciate che sono completamente lisce ed uniformi e fai il cappotto dove ci sono i balconi, rientri ecc ?????????

Perchè butti via dei soldi quando hai già l'impalcatura montata  ??????????

Nell' attesa che un' entità superiore possa rispondere alle mie domande vi propongo questo termogramma che parla da solo




Con questo termogramma rispondo a tutti quelli che hanno la brutta idea di voler fare il cappotto solo su un lato della casa o in modo parziale, ecco quello che otterrete, questo non è un capotto ma un golfino senza maniche !
In più avete buttato via soldi e tempo ottenendo un risultato pessimo. 
Attenzione questo termogramma è un caso reale, di due condomini gemelli sui quali due anni fa è stato isolato solo il tetto e 2 delle 4 facciate ottenendo questo schifo.
La medesima situazione è applicabile a chi ha più vetrate rispetto …

Intervista su Prontopro

Prontopro.it il portale italiano, che raggruppa artigiani e professionisti, permettendo ai privati un facile contatto con loro per ricevere preventivi su svariate prestazion,i mi ha intervistato sulla termografia, in modo da far conoscere questa tecnologia molto utile nella manutenzione degli immobili, a tutto il loro pubblico.

Certo che la conoscenza di questa piattaforma possa essere utile anche ai miei lettori e a tutti quelli che si imbattono nel mio blog condivido qui diseguito il link all' intervista pubblicata sul blog di Prontopro.it