Hőszigetel-e a hőszigetelőként hirdetett csodafesték? Bizonyára sokan hallottak a lépten-nyomon hirdetett, hőszigetelőnek mondott falfestékekről, amiket NASA -technológiás, kerámia, vagy nanofestéknek is szoktak nevezni. Kezdettől fogva szkeptikusan fogadtam ezeket az TV-shop stílusban nyomuló, űrsiklókkal példálózó hirdetéseket, és elhatároztam, hogy utánajárok, mire is képesek. Ebben az írásban kettő, hazánkban talán legtöbbet reklámozott kerámiafesték vizsgálata után írom le a tapasztalataimat. Úgy gondolom, hogy a kevésbé ismert típusok sem különböznek lényegesen a megvizsgáltaktól. A mintákat vevőktől kaptam, de szívesen megismételném a méréseket a gyártók, forgalmazók által felajánlott más mintákkal is. Ha az úgy elvégzett mérések a nanofesték javára dőlnének el, akkor természetesen a jelen kísérlet alapján kialakult véleményem is változna. Abban az estben – talán - nem érezném azt, hogy az ígéreteknek nincs semmi valóság-alapja. Az egyszerűség kedvéért a továbbiakban a CSODAFESTÉK megnevezést fogom használni a csodálatos hőszigetelőnek hirdetett kencékre.
A csodafestékek forgalmazói ki szokták emelni, hogy a termékük hőszigetelő képességének megállapítására sem számítási, sem mérési mód nem áll rendelkezésre, de természetesen „működik” – legalábbis szerintük. Bizonyítékképpen hálás vevők írják le tapasztalataikat a termék energiamegtakarító képességéről (a marketing anyagokban) . Remélem, hogy vagyunk néhányan, akik számára az elégedett vásárlói levelek nem képviselnek komoly referenciát! Ezért felteszem a kérdést: ha sem számításokkal, sem mérésekkel nem igazolható a termék előnyös tulajdonsága, akkor honnan lehet tudni, hogy egyáltalán van neki olyan? A kérdés tisztázására történtek már független mérések, de azok eredményeit a forgalmazók nem fogadják el. A hővezetési tényezőre, mint a hőszigetelő képesség mérőszámára vonatkozó eredményeket rendszerint avval cáfolják, hogy az csak egyetlen jellemző a sok közül, ám a hőszigetelés hatásmechanizmusa rendkívül komplex. Mondják, az is probléma, hogy a minősítő mérésekben több centiméter vastag mintákat szoktak vizsgálni, pedig a gyakorlatban használt bevonatréteg ehhez képest sokkal vékonyabb, és így tovább. Rendben van, ha máshol rejlik a csodafesték ereje, akkor egyedül a hővezetési tényező mérése valóban nem elegendő. Ezen kívül mérhetnénk még a hőátadási tényezőt és az emissziós tényezőt is, amelyek szintén befolyásolják a hőszigetelést. De – szerintem - van egyszerűbb mérési lehetőség is. Mivel abban egyetérthetünk, hogy legyen szó akár EPS-ről, vagy valamilyen csodafestékről, a velük szemben támasztott elvárás ugyanaz: csökkentse a hőveszteséget a bevonandó épületen vagy gépészeti berendezésen. Bármilyen lényeges anyag-jellemzőről legyen is szó (szuper hővezetési, extrém alacsony hőátadási vagy extrém magas reflexiós tényező), a végső cél a bevont test kihűlésének csökkentése. Konstruálni kell tehát egy olyan mérést, amely a kihűlés mértékét mutatja meg. Épületeken nem egyszerű és nem is olcsó kísérletezni. A hőszigetelő-képesség mérésére a gázóra évenkénti leolvasása, vagy a lakott épületben jelentkező állandó hőigény feltételezése sem alkalmas. A
mérésnek reprodukálhatónak kell lennie, mégpedig az összes paraméterre vonatkozólag. A használatot és az időjárást nem lehet újra “lejátszani”. Nem is érdemes addig egy ház mérésére törekedni, amíg kisebb léptékben az elvárt mértékű hatás nem mutatható ki. A hatás ellenőrzésére egy épület helyett remekül használható néhány megfelelően előkészített melegvizes palack és fémlemez, valamint egy sokcsatornás adatgyűjtő berendezés. Ha a kísérlet során elmarad a hirdetett hatás, akkor nincs mit megmagyarázni. A csodafestékek tesztelésére az alábbi egyszerű és könnyen reprodukálható összehasonlító méréseket végeztem el. 1. mérés - LEHŰLÉSI GÖRBE FELVÉTELE (a hideg elleni hőszigetelő képesség ellenőrzésére) A mérés menete: A pontosan azonos méretű víztartályokat különböző bevonatokkal láttam el. Ezeket a tartályokat feltöltöttem egy nagyobb tartályban egyenletesen elkevert, a helyiség hőmérsékleténél jóval melegebb, azonos mennyiségű vízzel, majd egy sötét, légmozgástól mentes helyen hőszigetelő anyagra állítottam őket. Ezt követően a tartályok ugyanazon pontján elhelyezett szenzorokkal adott időpontokban megmértem a víz hőmérsékletét. Nyilvánvaló, hogy amelyik tartály lassabban hűl ki, annak jobb a hőszigetelése. Ha két tartály lehűlési görbéje egybeesik, akkor a rajtuk lévő bevonatok hőtechnikai tulajdonságai azonosak. Evvel a méréssel áthidaltam a komplexitás és a bevonati réteg vékonyságának a problémáját is. A következő próbatesteken végeztem méréseket: - festetlen (natúr) - 9 mm vastag POLYFOAM hőszigeteléssel bevont hőszigetelő lapoké) - DISP - diszperzit falfestékkel (2 rétegben festve) - XXX csodafestékkel (2 rétegben festve) - YYY csodafestékkel (2 rétegben festve) - EXT – külső hőmérséklet
(hőszigetelő tulajdonsága ugyanaz., mint az EPS
1. ábra - Próbatestek (bevonattal ellátott tartályok szenzorokkal)
2. ábra – A próbatestek hőmérséklete a lehűlés során
2. mérés - BESUGÁRZÁSNAK KITETT FELÜLETEK FELMELEGEDÉSÉNEK MÉRÉSE (az erős napsugárzás elleni védelem ellenőrzésére) A mérés menete: 0.5 mm vastag vörösréz lemezből gyártott, pontosan azonos méretű próbatesteket különböző bevonatokkal láttam el. Mindegyiken (nem a sugárzásnak kitett oldalon) egy kis hőellenállású forrasztott rögzítési pont készült a szenzor számára. A lemezeket puha hőszigetelő anyagra fektettem, hogy ne tudjanak a hátoldalukon szellőzni, majd azonos síkban, a felületre merőleges napsugárzásnak kitett szélárnyékos helyre állítottam őket. Hat órán keresztül folyamatosan mértem a lemezek hőmérsékletét. Amelyik lemez lassabban melegszik, azt fedi a jobb hővisszaverő képességű anyag. Ha két lemez felmelegedési görbéje egybeesik, akkor a rajtuk lévő bevonatoknak azonos a hővédő képessége. A következő próbatesteken végeztem méréseket: - SOLKOTE szelektív fekete festékkel (2 rétegben festve) - 3 mm vastag POLYFOAM hőszigetelő bevonattal ellátva - DISP - diszperzit falfestékkel bevont (2 rétegben festve) - XXX csodafestékkel (2 rétegben festve) - YYY csodafestékkel (2 rétegben festve) - EXT – külső hőmérséklet 3. ábra - Próbatestek (bevonattal ellátott lemezek szenzorokkal)
4. ábra - A próbatestek hőmérséklete a napsugárzás hatására
Még egyszer kihangsúlyozom, hogy a mérés során: - Az összehasonlításban a bevonatokon kívül nem volt más különbség. - Nem a jellemzők pontos megmérése, hanem a csodafestékeknek más, ismert közönséges anyagokkal történő összehasonlítása volt a célom. - A mérés jól reprodukálható, többszöri elvégzése ugyanarra az eredményre vezet. Az ismert referenciákkal történő összehasonlító méréseknél ez a fontos. - 10 mérésből 10 esetben a diszperzit ugyanúgy teljesített, mint a csodafestékek. A tízszer megismételt mérések önmagukért beszélnek, ezek eredményeit pedig „lambdák, alfák és epszilonok részletezése" nélkül egyszerűen össze lehet foglalni: 1./ 9 MM VASTAG HAGYOMÁNYOS HŐSZIGETELÉSSEL HÁROMSZOR LASSABBAN HŰLT KI A PRÓBATEST, MINT A VIZSGÁLT CSODAFESTÉKEKKEL FESTETT PRÓBATESTEK. 2. / A VIZSGÁLT CSODAFESTÉKEK SEMMIVEL SEM MUTATTAK JOBB HŐSZIGETELŐ KÉPESSÉGET, MINT A KÖZÖNSÉGES DISZPERZITES FALFESTÉK. 3. / A VIZSGÁLT CSODAFESTÉKEK SEMMIVEL SEM MUTATTAK JOBB HŐVISSZAVERŐ, ÉS EVVEL EGYÜTT HŐVÉDŐ KÉPESSÉGET, MINT A KÖZÖNSÉGES DISZPERZITES FALFESTÉK. 4. / A FENTIEK ALAPJÁN ELMONDHATÓ, HOGY A VIZSGÁLT CSODAFESTÉKEK HŐTECHNIKAI TULAJDONSÁGAI NEM ELŐNYÖSEBBEK, MINT A KÖZÖNSÉGES FESTÉKÉ. A csodafestékek rendkívül magas árát pontosan a fent cáfolt tulajdonságok ígéretével szokták indokolni. Természetesen nem zárhatom ki a létezését egy olyan festéknek, amelynek a megszokottnál lényegesen jobb a hőszigetelő képessége. Annyit állítok csak (a méréseim alapján), hogy az általam vizsgált kettő, különböző gyártótót származó festékminta ennek az ígéretnek nem felelt meg. De hiszen más márkájú festékekről sem láttam még olyan ellenőrizhető mérést, amely igazolta volna a csodás hővisszatartó tulajdonság létezését! A csodafestékek hatásosságát demonstrálni hivatott videókkal az a problémám, hogy azokban a semmit hasonlítják össze a valamivel: például az úgynevezett „vasaló tesztben" a festett platnit versenyeztetik a csupasz platnival. Egyáltalán nem meglepő, hogy a festett, áram alá helyezett platni kevésbé forró a kéznek, mint a festetlen. Én a fent leírt kísérletekben az ismeretlen anyagokat ismert anyagokkal hasonlítottam össze. A kísérlet negatív eredményeiből és a minősítések hiányából alapvető kérdések sora következik:
- Fikció, vagy valóban léteznek falfesték formájában olyan nanotechnológiás anyagok, amelyek rendelkeznek az ígért tulajdonságokkal és előnyökkel? - Végeztek-e a gyártók a különleges képességek igazolására dokumentált méréseket, készültek-e minősítések? - Mik a tényleges hőtechnikai minősítéssel bíró termékek nevei? - A hazai kereskedelmi forgalomban kapható csodafestékeknek van-e közük a hőtechnikai minősítéssel bíró anyagokhoz – ha egyáltalán létezik ilyen – azon kívül, hogy a megnevezésük hasonló (NASA, nano, kerámia gömb, stb.)? Ha igen, akkor milyen vizsgálatok igazolják az adott tulajdonságokat? - Amennyiben nincs a hazánkban forgalomba hozott festékeknek hőtechnikai minősítésük, akkor annak hiányában hogyan tervezhetőek be hőszigetelés céljára az építőiparban?
A méréshez használt eszközök: Hőmérséklet szenzorok: Dallas DS18S20 (pontosság a gyári adatok szerint ±0.5°C a –10°C és +85°C közötti tartományban). Mérésadatgyűjtő: WEA (Web Energy Analyzer) online felülettel a mérés átláthatósága érdekében A szenzorok ellenőrzése a levegő hőmérsékletének mérésével történt. Az egymáshoz rögzített szenzorok elhelyezése után 20 perccel a mért hőmérsékleti értékek közötti maximális eltérés 0.125 °C volt.
Bernáth Róbert villamosmérnök www.BIOSOLAR.hu 2015. október
