Жидкая теплоизоляция

Не претендуя на «отделение зёрен от плевел» попробуем разобраться в достоинствах и недостатках жидкой керамической теплоизоляции, позиционирование которой на рынке исчерпывающе выражается фразой: «наносится как краска, работает как теплоизоляция».

Когда цены на энергоносители постоянно растут, а, значит, увеличиваются расходы на отопление, застройщики и владельцы загородных домов начинают внимательно  относиться к проблемам энергосбережения. Однако, принципиально новые системы теплоизоляции нередко вызывают противоречивые чувства, поскольку объективная оценка продукта буквально «тонет» в информационном хаосе чёрного пиара конкурентов, негативного отношения к «ноу-хау» специалистов рынка традиционных материалов и дискредитацией материала недобросовестными производителями. Всё это в полной мере относится к жидкой керамической теплоизоляции.

«Ноу-хау» из воздуха!

Оправданность применения любого теплоизолятора основана в итоге на его физических характеристиках. Воздух, как известно, плохой проводник тепла, поэтому большая часть изоляционных материалов содержит много воздуха или газа, который тоже плохо проводят тепло (к примеру, изоляционные плиты из пенопласта – порядка 98 %). Воздух находится в порах изоляционного материала (плиты полистирола и полиуретана, изоляция из пробкового дерева) или, как в случае с каменной шерстью, в полостях волокон.

Уникальность изоляционных свойств инновационной жидкой  теплоизоляции основана на том же, в общем-то, принципе – в жидкой композиции, состоящей из синтетического каучука, акриловых полимеров и неорганических пигментов, находятся керамические или силиконовые сферы, заполненные разреженным воздухом. Последний фактор как раз и снижает эффективную теплопроводность материала по сравнению материалами, у которых плотность такого же порядка.

Жидкая теплоизоляция  по консистенции напоминает обычную краску, поэтому её можно наносить на любую поверхность. Такая термокраска сливается с защищаемой поверхностью, заполняя все микропоры, и полностью устраняет контакт поверхности с окружающей средой. После высыхания образуется эластичное полимерное покрытие, которое обеспечивает ещё и антикоррозионную защиту. Покрытие наносится послойно кистью, валиком или распылителем (пневматическим и безвоздушным). Толщина одного технологического слоя– от 0,4 мм до 1 мм. Трудоёмкость нанесения соизмерима с трудоёмкостью покраски. Срок службы тепловой изоляции при нормальной эксплуатации - не менее 10 лет, а при соблюдении технологии нанесения покрытие  жидкой   теплоизоляцией  может прослужить до 25 лет. Преимуществом жидких теплоизоляционных материалов является постоянный доступ к осмотру изолированной поверхности. Жидкая теплоизоляция  экономит полезную площадь помещения за счёт снижения толщины изоляционного слоя. Применение её позволяет снизить вес конструкций, уменьшить потребление строительных материалов, улучшить комфорт в жилых помещениях, сократить расход энергии на отопление или кондиционирование здания.

«Проводы» тепла или теплопроводность?

Если попытаться подробнее разобрать уникальную теплопроводность жидкой керамической теплоизоляции, то тут-то и начинаются первые противоречия. Вспомним некоторые базовые понятия теплофизики применительно к строительству.

Теплопотери через строительные конструкции возникают из-за разности температур во внешнем пространстве и внутри. При определённой разности температур теплопотери тем больше, чем меньше теплосопротивление строительных конструкций. Теплопередача на строительных поверхностях происходит в результате движения неравномерно нагретого воздуха и всегда связана с приёмом и отдачей теплового излучения. Структура поверхности имеет непосредственное влияние на теплопередачу.

 Так, скажем, крупнозернистая штукатурка изолирует стену лучше, чем тонкая, но большее значение для утепления имеет внутренняя структура изолятора. Керамическая теплоизоляция на 80 % состоит из микросфер, соответственно только 20 % связующего вещества может проводить теплоту за счёт своей теплопроводности. Другая доля теплоты приходится на конвекцию и излучение, а поскольку в микросфере содержится разряженный воздух, то потери теплоты невелики. Более того, благодаря своему строению, материал обладает низкой теплоотдачей с поверхности, что и играет решающую роль в его теплофизике. То есть жидкий керамический теплоизоляционный материал представляет собой сложную структуру, в которой сводятся к минимуму все способы передачи теплоты – перенос теплоты потоками воздуха, тепловое излучение и собственно теплопроводность, причём эти процессы происходят как внутри самого пористого теплоизолятора, так и в примыкающем к поверхности слое воздуха.

С другой стороны, сопротивление слоя изоляции рассчитывается как толщина слоя, делённая на его теплопроводность, - то есть эффективность утеплителя напрямую зависит от толщины: чем толще слой утеплителя, тем лучше. А так как сверхтонкая изоляция уже по определению имеет низкую толщину, то из каких бы материалов она не состояла, о каком тепловом сопротивлении можно говорить? Объяснением этой «несостыковки» могут быть микроразмеры керамических сфер. Поясним – в пенопласте, допустим, за счёт его толщины тепло должно проходить большой путь, а значит встречать на своём пути большее термическое сопротивление. Однако сферы жидкой термоизоляции имеют значительно меньший размер, нежели ячейки в пенопласте, и, соответственно, длина пути тепловой энергии также значительно сокращается.

Прорыв в теплоизоляции - ТЕПЛОМЕТТ

Первые термоизоляционные покрытия, основанные на применении вакуумированных сфер, появились еще в 70-х годах прошлого века. Потом его, как и многие военные и космические разработки адаптировали для теплозащиты промышленных и строительных объектов. Благодаря модернизации технологии производства, данный материал стало возможным производить наряду с традиционной теплоизоляцией по конкурентоспособным рыночным ценам. Недавно вновь модернизированный, этот материал получил название ТЕПЛОМЕТТ.

Жидкая термоизоляция ТЕПЛОМЕТТ производится на базе собственного завода в подмосковном городе Коломна. Общая технологическая линия позволяет производить более 50000 литров покрытия в месяц. Объем производства позволяет поддерживать самые доступные цены.

После нанесения на поверхность и высыхания (испарения воды), густая текучая композиция из синтетического каучука и акриловых полимеров, в которые структурированы  вакуумные керамические микросферы и силиконовые микросферы, полимеризуется в прочную, эластичную, не пропускающую капельную влагу сложную термозащитную конструкцию.

Поверхность, на которую наносится состав, должна быть чистой, обезжиренной, без грязи, ржавчины и иметь температуру от +7 ⁰С до +170 ⁰С. Максимальный диапазон эксплуатационных температур при одностороннем нагреве от – 60 ⁰С до +260 ⁰С.

Материал ТЕПЛОМЕТТ наносится послойно. Толщина одного слоя покрытия может составлять от 0,5 мм до 1,0 мм. Нанесение первого слоя на поверхности, находящиеся под температурой выше 90 ⁰С должно осуществляться материалом, разбавленным водой в соотношении 1/1, что улучшает его адгезию и повышает эффективность теплоизоляционных свойств. Нанесение материала на поверхности при температуре окружающего воздуха до 15 ⁰С рекомендуется слоями, не превышающими толщину 0,5 мм с обязательной суточной сушкой каждого нанесённого слоя (время полной сушки - 24 часа при нормальных температурных условиях. Не допускается дополнительное нанесение материала ранее, чем после полного высыхания нанесённого слоя. Срок эксплуатации покрытия при нормальных условиях - не менее 10 лет.

Время «тонких» технологий

В начале нынешнего века сверхтонкие теплоизоляторы иностранного и отечественного производства появились в России, среди них, помимо ТЕПЛОМЕТТ существуют такие торговые марки как : ТС Ceramic HB,  Mascoat (она же Thermal-Tec), Керамоизол, Корунд, Астратек, Альфатек, Теплос-Топ, Изоллат, RE-THERM, Актерм. Многие отечественные и импортные аналоги не всегда соответствуют своим заявленным характеристикам, что вместе с «инновационной» наценкой отталкивает потребителя.

Примечательно, что сертификаты соответствия, то есть документы, подтверждающие соответствие свойства продукта стандарту на его производство, пункт технических условий про теплопроводность не содержат. Иначе говоря, основная масса жидких керамических теплоизоляционных покрытий не сертифицированы по теплопроводности!

Термокраска ТЕПЛОМЕТТ – является полностью сертифицированным продуктом, который соответствует заявленным характеристикам, что ярко выделяет его в общей массе рынка жидких теплоизоляционных покрытий. В дополнение к основным сертификатам ТЕПЛОМЕТТ прошел испытания в НИИ Строительной Физики (г.Москва) по соответствию коэффициента теплопроводности и имеет допуск РосТехНадзора на применение на особо опасных объектах.

Поражают и рекламные уловки некоторых производителей, громкий PR себе во вред… Модное слово «нанотехнология», увязываемое с жидкой керамической теплоизоляцией, не имеет никакого отношения к микросферам, поскольку «нано» - это 10^-9, а «микро» - 10^−6. Систему измерений ещё никто не отменял.

Не стоит лишний раз обольщать потребителя рассказами о том, что нынешние марки одинаково успешно используются и в строительстве, и в космосе, всё-таки не стоит: эксплуатационный температурный диапазон термокраски - от -60 ⁰С до + 260 ⁰С, в то время как температура в тени космического корабля приближается к абсолютному нулю (-273 ⁰С), а при вхождении в плотные слои атмосферы спускаемый аппарат нагревается свыше тысячи градусов Цельсия…

Применение жидкой теплоизоляции

Учитывая особенность основных физических свойств жидкой теплоизоляции ТЕПЛОМЕТТ, перспективно ее использование для утепления «мостиков холода» - внутренних поверхностей оконных откосов, углов дома, швов и стыков. Некоторые места, кстати, проблематично утеплить чем-то другим. Никогда в жизни вы не прикрепите минеральную вату так, чтобы не образовались «мостики холода», особенно в труднодоступных местах. Жидкая теплоизоляция не имеет никаких швов и соединений, благодаря этому достигается отсутствие «мостиков холода». Утепление дома изнутри включает также утепление водопроводных и канализационных труб, которые способны остужать воздух вокруг себя из-за ледяной воды, находящейся в них.

Высокий показатель адгезии термокраски ТЕПЛОМЕТТ позволяет изолировать покрываемую поверхность от доступа воды и воздуха, тем самым, устраняя потенциал внешней коррозии и образования ржавчины, в отличие от «обёрточных теплоизоляторов», пенополиуретана или минеральной ваты. В состав модификации ТЕПЛОМЕТТ -Антикор входят ингибиторы коррозии, которые предотвращают образование коррозии, покрывая металлические поверхности защитной фосфатной плёнкой.

Целесообразно использовать жидкий термоизолятор ТЕПЛОМЕТТ в качестве защиты от образования конденсата в помещениях, что позволяет не только навсегда избавиться от грибковых образований и плесени, но и опосредованно устранить промерзание стен. В летний период покрытие термокраской, нанесенное на стены и крыши зданий с наружной стороны, снижает проникновение теплового потока внутрь помещений.

Послесловие. Или вступление?

В начале сентября в Казахстане на выставке «Инновационные технологии в сфере ЖКХ» были презентованы совместные казахстанско-российские проекты, в том числе и жидкая керамическая теплоизоляция.

К тому же научно-технический прогресс не стоит на месте и, к примеру, в Стэндфордском университете в США недавно была разработана теория создания материалов на основе фотонных кристаллов, обладающих меньшей, чем даже идеальный вакуум, теплопроводностью. В её основе лежит довольно революционная на сегодняшний день мысль - теплопроводность не зависит от толщины материала и определяется эффективным показателем преломления материала. На практике это может быть подтверждено созданием многослойных структур с фотонными кристаллами, способными с высокой эффективностью подавлять распространение света определённых длин волн – и, в том числе, в инфракрасной области спектра. Предполагается, что структура толщиной 100 микрон, состоящая из 10 слоёв фотонных кристаллов толщиной 1 мкм каждый, разделённых вакуумными промежутками шириной 90 мкм, способна снизить теплопроводность по сравнению с «чистым» вакуумом примерно в два раза.