Dvojnásobná tloušťka izolace vůbec neizoluje 2x lépe, jak tvrdí někteří výrobci a prodejci!

Proč tomu tak je?

Teplo se totiž šíří 3mi způsoby:
1) PROUDĚNÍM (v kapalinách a plynech) – např. studený vzduch je hnán přes žebra výměníku auta, kde se ohřeje a pak jako teplý proudí do kabiny, kterou vytápí.

2) VEDENÍM – zahříváme-li na jedné straně kovovou tyč, po nějakém čase cítíme, jak teplá i její druhý konec. Pro vedení platí, že se vždy šíří z teplého prostředí do chladného, nikdy naopak a také, že čím větší je rozdíl teplot, tím je vedení tepla rychlejší.

3) SÁLÁNÍM nebo také infračerveným (IR) zářením – nejrychlejší šíření vůbec – když „vykoukne“ zpoza mraku sluníčko, ihned ucítíme na tvářích teplo (které rychlostí světla proniklo několika kilometry atmosféry).

Právě sálání způsobuje, že běžné izolace i přes stále větší tloušťku nedokáží prostup tepla úplně zastavit. Pouze ho brzdí, ale vždy jimi nějaké proniká.

Běžné izolace totiž obsahují především velké množství nehybného vzduchu. A čím více ho obsahují tím sice hůře teplo vedou, ale tím lépe se v nich šíří sálání.
Přesně z tohoto důvodu tloušťka 30cm neizoluje 2x lépe než 15cm – na vedení tepla sice působí 2x lépe, ale na sálání nemá větší tloušťka žádný vliv – a více si o tom povíme dále.

Příklad: běžná sedlová střecha izolovaná vlnou – co se děje v zimě:
Teplý vzduch v místnosti proudí okolo podhledové desky (sádrokarton, palubky, atd.) a ohřívá ji (prouděním). Na desce z druhé strany leží parotěsná folie a hned na ní leží minerální vlna. Na vlně, pak opět leží difúzní folie – všechny tyto vrstvy se plošně dotýkají – takže se mezi nimi předává teplo výhradně vedením. Až teprve pak následuje odvětraná mezera a za ní krytina.

Teplo tedy bude pronikat z místnosti do izolace vedením, protože jak podhledová deska, tak i parotěsná folie jsou pevné hmoty. Intenzita vedení je závislá na třech věcech – na teplotním rozdílu krajních vrstev hmoty, dále na tepelné vodivosti materiálu a také na jeho tloušťce.

Až v minerální vlně se šíření tepla změní. V minerální vlně totiž není pouze hmota. Jsou zde (např. skelná) vlákna a hlavně spousta nehybného vzduchu.

Uvnitř vlny se k šíření tepla vedením (vlákny) přidává i šíření tepla sáláním (od vlákna k vláknu) a to právě ve vzduchovém prostoru.
Protože vlna má špatnou tepelnou vodivost, bude se v ní vedení tepla šířit velmi pomalu – rychlostí na smrt nemocného a extrémně unaveného šneka.
Sálání se však bude šířit rychlostí světla – tedy 300.000km/sek. Je to světlo, pouze infračervené. Znamená to, že na prohřívání vláken bude mít (z hlediska času) výrazně větší vliv sálání, než vedení, protože než stačí vedení přejít z parotěsné folie o 1mm, tak sálání už je 100000x na druhém konci.

Sálání od vlákna k vláknu z jedné strany vlny na druhou je dán tímto vzorečkem, který obsahuje pouze 2 vlastnosti a 1 konstantu:

Teplotu a Emisivitu vláken a Stefan-Boltzmanovu konstantu (5,67x10^-8)
Emisivita = schopnost povrchu sálat (emitovat) infračervené záření.
Vliv tedy mají pouze povrchové teploty vláken a jejich emisivita. Sklo má emisivitu (schopnost sálat teplo) asi 85% (0,85).
Vliv ale nemají ani vodivost materiálu ani jeho tloušťka.

Kdyby tedy byla vlna vytvořena například pouze z kovu (kovových vláken), bude se sálání šířit vzduchovým prostorem vlny stejně rychle a stejnou intenzitou, jako když je vytvořená dnes ze skelných vláken.

A je také úplně jedno, jak je vlna tlustá – vzdálenost mezi vlákny nemá na velikost sálavého toku tepla žádný vliv.
Pokud vypočteme sdílení tepla sáláním od vlákna k vláknu postupně skrz celou tloušťku vlny:
Vlákno 1=20°C → Vl.2=18°C → Vl.3=16°C → Vl.4=12°C →Vl.5=8°C → Vl.6=4°C → Vl.7=0°C.
Toky tepla:
qr1→2 + qr2→3. +qr3→4+...= 8,3 + 8,2 + 15,9 + 15,2 + 14,6 + 13,9 = 76,1 W/m²

A pokud nyní vložíme do vzorce pouze krajní vlákna, vyjde nám sálavý tok úplně stejně: Vlákno 1=20°C → Vlákno 7=0°C => Tok tepla = 76,1 W/m²

Z toho tedy vyplývá, že na šíření tepla sáláním skrz vlnu, NEMÁ TLOUŠŤKA VLNY ŽÁDNÝ VLIV. Tepelný tok sáláním skrz vlnu bude v zimě při spádu 20°C → 0°C stejný, ať je vlna tlustá 5cm nebo 50cm nebo 150cm.

Vedení tepla se vypočítá vzorečkem, který obsahuje 3 vlastnosti:
λ = vodivost materiálu
d = tloušťka materiálu
t1 a t2 jsou krajní teploty

Takže vedení tepla například 20cm tlustou vlnou je jen 3,8W/m². A je logicky přímo úměrné tloušťce materiálu. Čím bude tloušťka větší, tím bude vedení tepla menší.

Takže celkový tok tepla 20cm minerální vlny v zimě je 76,1 + 3,8 = 80 W/m², neboli šikmou stěnou o velikosti 10m² nám V ZIMĚ utíká 800 W.

A proč je účinnost izolace v létě horší?

V létě se střecha dokáže rozpálit až na 80°C. Pokud tyto hodnoty vložíme do výpočtu sálavého toku tepla 80°C → 25°C, tak nám vyjde 320 W/m² (a nezáleží na její tloušťce!!!).
I tok tepla vedením 20cm vlnou bude v létě větší = 10 W/m².

Takže CELKOVÝ zisk tepla z šikmé stěny o velikosti 10m² bude 3300 W/m². Tedy vlnou projde v létě 4x více tepla než v zimě.

Řešení?

1) Kombinovat běžnou izolaci s reflexní parotěsnou folií a se vzduchovou mezerou 2cm.

Pokud namísto 20cm vlny vložíme mezi krokve pouze 18cm a mezi trámky napneme dráty, aby vlna nemohla sjet dolů a vznikla tak 2cm mezera k parotěsné folii. A pak namísto obyčejné parotěsné folie napnete přes trámy reflexní folii, pak CELKOVÝ tok tepla (vedením i sáláním) KLESNE v zimě z 80 na 13,9 W/m² a v létě z 330 na 53 W/m² – tedy v obou případech klesne tepelný tok na méně než 1/5 původního stavu!!!

Pokud bychom nezajistili vzduchovou mezeru mezi reflexní folií a vlnou, docházelo by k přestupu tepla z folie do vlny POUZE VEDENÍM a žádné zlepšení by se nekonalo.

Podmínkou ale je, aby byla reflexní parotěsná folie otočená lesklou stranou nikoliv do interiéru, ale směrem do mezery k minerální vlně. Je to proto důležité, že do mezery musí směřovat povrch, který má co nejmenší emisivitu. Když se pak připevní obkladová deska kontaktně na parotěsnou folii, projde do ní teplo z desky vedením, ale směrem k vlně už se nevysálá.

2) A nebo je možné použít místo vlny vícevrstvé reflexní izolace s  bublinkovými foliemi uvnitř. V zimě je tepelný tok konstrukcí zateplený např. Lupothermem 13,7 W/m² a v létě 30,3 W/m².
Tedy ještě lepší parametry, než má vlna v kombinaci s reflexní folií.