Многим людям очень тяжело разграничить такие понятия как теплоизоляция и аккумулирование тепла. Эту путаницу усиливает еще и тот факт, что некоторые «выдающиеся» архитекторы способствуют тому, что создается впечатление, что теплоизоляция полнейшая глупость, а использование аккумулирования тепла в «оболочке» здания является чем-то непревзойденным. Эта статья поможет Вам лучше понять этот феномен.

Под аккумулированием тепла понимается, что различным материалам требуется либо больше, либо меньше тепла, чтобы нагреться до определенной температуры. «Хорошие» аккумуляторы тепла используют много энергии, «плохие» мало для того, чтобы их температура превысила 1 градус. Так же происходит при охлаждении: хороший аккумулятор тепла остывает медленнее, так как он содержит больше энергии, которую должен отдать. Другими словами: несмотря на то,  что хороший аккумулятор тепла остывает медленнее, он передает больше тепла окружающей его среде. Плохой аккумулятор за короткое время отдает окружающей среде то небольшое количество тепла, которое он аккумулировал, в то время, как хороший продолжает отдавать свое тепло.

Возможность накапливать тепло представляет интерес, когда элемент конструкции подвергается температурным изменениям, например, различным температурам окружающей среды днем и ночью. Что в этом случае происходит, узнаем на примере двух различных стен. Стена А (старая постройка) состоит из полнотелого кирпича, ее толщина 50 см. Она как хорошо накапливает тепло, так  и хорошо его проводит Стена Б (барак) в толщину 20 см и состоит исключительно из изоляционного материала. Она накапливает в 60 раз меньше тепла, чем кирпичная стена А, и ее теплопроводность в 20 раз хуже.В течение дня внешняя стена нагревается под воздействием солнечных лучей, ночью она опять остывает. Стена А остывает медленнее, чем стена Б, при этом она препятствует излишнему остыванию внутреннего помещения. Этот принцип работает только в том случае, когда стена А достаточно нагревается в течение  дня.

Что же означает «достаточно нагревается»? Когда стена отдает накопленное тепло, то потеря энергии стены А в 20 раз больше, чем у стены Б. Чтобы это сгладить, необходимо, чтобы стена А нагревалась солнечными лучами во время отопительного периода. Тепло всегда «течет» от более теплых участков к более холодным. Чем дольше внешняя сторона стены холоднее внутренней, тем больше тепла «вытекает» наружу. Чтобы компенсировать эту потерю, необходимо, чтобы внешняя сторона стены на время стала теплее, чем внутренняя. Таким образом, можно сделать следующий вывод: если во время отопительного периода внешняя сторона стены А на несколько часов становилась теплее, чем внутренняя, ее потери энергии равны потерям, стены Б.

Но вернемся к реальности. Подобное условие практически невозможно встретить. Зачастую речь идет о том, как дополнительно утеплить стену, причем изоляция порой получается хуже, чем у стены Б. Насколько выгодна изоляция, зависит по большей части от того, как падают солнечные лучи. Без изоляции Вы достаточно выиграете при использовании солнечной энергии если:- стена смотрит на юг (то, что северная стена зимой получает рассеянный солнечный свет, всего лишь слух)- солнце стоит по возможности высоко-  солнце светит по возможности очень часто (предпочтительней горы средней высоты) - стена не находится в тени- если стена покрашена темной краской.Если вы не можете соблюсти все эти условия, лучше заняться изоляцией дома.

Изоляция – кто против?

Одним из яростных противников изоляции является Конрад Фишер. Он сравнивает два кубика, один  из изоляционного материала, другой из стали, помещая их в разные условия. И таким образом делает выводы. И результаты стального кубика всегда лучше. Но так ли это на самом деле? Рассмотрим несколько примеров. Кубики 1 и 2 поместили в холодильное отделение и остудили до температуры ноль градусов, а потом поместили в духовой шкаф температурой 250 градусов. После чего в них вставили термометры. И какой из них показал температуру 10 градусов? Сделанный из изоляционного материала. Это действительно так, и в этом плюс поглощающих тепло материалов, но только если речь идет о летней жаре. В этом случае массивная стена замедляет проникновение жары внутрь помещения, а ночью отдает тепло как во внешнюю среду, так и внутрь.Второй пример. Зажжем в кубике спичку. Температура внешней среды ноль градусов. Где термометр покажет температуру 1 градус? В кубике из изоляционного материала. А сердцевина какого кубика остывает быстрее? Кубика из изоляционного материала. Но нас интересует совсем другой вопрос: А сколько при этом теряется энергии?

Кубик из изоляционного материала накопил меньше тепла, и благодаря своей низкой теплопроводности он остывает быстрее. И совсем не так со стальным кубиком: он накопил много энергии и потеряет ее во время остывания в большом количестве.

Вывод из этого можно сделать только один: стальной кубик не подходит для хранения энергии!

Далее Конрад Фишер предлагает нагреть кубики до температуры 50 градусов, и определить, какой из них кажется прохладней.

Температура руки примерно 31 градус. Соответственно, если она дотронется до предмета с хорошей теплопроводностью, то он покажется горячее предмета с плохой теплопроводностью.

А если температура кубиков будет 20 градусов, они будут изначально холоднее руки, и эффект будет обратным.

Результаты этого опыта можно использовать для комфортного для ног пола. И речь идет не обязательно об отоплении пола. Покрытие можно сделать деревянным или пробковым. И пол будет казаться заметно теплее каменного или выложенного плиткой. Но если мы говорим о заметной теплоизоляции, то речь пойдет о необходимости толстого слоя.

Но давайте обратимся к понятию «чувствовать тепло». Ощущаемая нами температура помещения – это нечто средне между температурой воздуха и средней температурой окружающих поверхностей: потолка, стен, пола. Причиной является обмен тепловым излучением между человеком и стеной. В дальнейшем мы будем обсуждать значение стен, хотя на пол и потолок это тоже распространяется. Просто стены оказывают на стоящего человека большее воздействие. Излучаемое стеной тепло передается нашей коже, так же как наше тепло передается стене. Если температура стены ниже температуры нашей кожи, то мы теряем больше тепла, чем получаем. И выровнять ситуацию может только температура воздуха. Отсюда вывод. Чем ниже температура стен, тем выше должна быть температура воздуха.

Если отапливать помещение через стеновые панели, то температура воздуха должна быть ниже. И потери тепла от сквозняка будут значительно меньше, ведь воздух в помещении будет прохладнее. То есть, низкие температуры при неизолированных толстых стенах требуют более высокую температуру помещения, для создания уютной атмосферы. И наряду с прямой потерей тепла, предопределенной неизолированными стенами, влекут за собой дополнительные потери тепла из-за проветривания и сквозняков.

Вывод

Теплоизоляция – это выгодное, окупающееся вложение денег.