mgsupgs | Лохи и нанокраска 2 (Reply)

Я уже дважды писал про разводилово под названием "астратек". Писал про то как вполне
пригодная для жаркого климата высокоотражающая эмульсия позиционируется как
универсальный утеплитель с волшебными свойствами.
Писал про то что при простейшем лабораторном исследовании все эти свойства
неожиданно оказываются отнюдь не такими как в рекламе этого "нанопродукта".
Но бабло побеждает зло . В данном случае зло классической теплофизики явно повержено...
Ждем-с внесения изменений в техрегламенты...

Итак:

Вот, например, "российский инновационный теплосберегающий материал Астратек",
производитель которого без всякого стеснения декларирует коэффициент его теплопроводности
0,0012 Вт/м*К, совсем недавно получил сертификат соответствия своему ТУ от Росстандарта и
разрешение применения на опасных производственных объектах от Ростехнадзора,
правда при условии строгого соблюдения рекомендаций производителя
(видимо красить толщиной не более 1-2 миллиметров)

После Больших Решений по развитию нанотехнологий за углом начали продавать наноноски антибактериальные,
теперь вон термоизолятор наличествует на складе, в максимально удобной для применения форме.
Остается добавить "нано - звуко- изолятор" и тишина, покой в доме, только кисточкой поработать!

Кстати, его близнецом-братом уже очень заинтересовался Лужков, как говорят.
Так что наверное скоро будут утеплять и дома в Москве.

Для справки:

Уфимские коллеги прикупили ЧУДО- красочки и в свободное от работы время
забодяжили экспериментик.

Испытывались емкости из разных материалов и форм, при температурах носителя до 60 градусов и охлаждающей среды +5 и +24 град. Целью испытаний был подбор эквивалентной Астратеку по утепляющему эффекту толщины обыкновенного пенополистирола теплопроводностью 0,0400 Вт/м*C.
На приведенном графике видно, что заявленные 0,0012 Вт/м*C, при толщине 1,2 мм призванные заменить 40 мм, не заменяют даже 18 мм, причем сильно. Ожидаемая теплопроводность краски не менее 0,0200 Вт/м*C.
Идет пересмотр программы испытаний, т.к. сравнение необходимо проводить с тонкими слоями пенополистирола.

Для сравнения вот табличка из сопровождающей наночудо документации:

Окончательный результат: сопротивление теплопередаче термоизолирующей краски "Астратек" толщиной 1,5 мм равен сопротивлению теплопередаче пенополистирола толщиной 1,7 мм. Сказанное верно для диапазона температур -15...+95 градусов по Цельсию.
Таким образом, расчетная теплопроводность "Астратека" не менее 0,0350 Вт/м*C. Точность конечного результата оценивается в пределах +\-20%.
При заявленных 0,0012 Вт/м*C коэффициент обмана составляет 2900 % с точностью +\-20%.

для сравнения -рекламная листовка наношулеров

То есть как и следовало ожидать сеанс чудес завершился полным их разоблачением...
Поздравляю господ соврамши...

Несколько откликов от проэкспериментировавших специалистов:

***
Мы попыпытались провести испытания образцов, предоставленных фирмой, торгующей такой краской.
Покрасили участок трубы и меряли температуру на поверхности окрашенной и неокрашенной трубы.
Но со слов самой фирмы, такой метод не годится, видите ли нельзя корректно измерить температуру
на поверхности, покрытой этой чудо-краской.
Проанализировав ситуацию, мы пришли к выводу, что краска никакого эффекта не дает, а некоторое
снижение температуры покрашенной трубы объясняется ее шершавой поверхностью. При заявленных
характеристиках окрашенная поверхность должна была бы иметь температуру окружающего воздуха.

***

У заказчиков было один раз желание применить, попросили нас согласовать (утеплить торцы железобетонных
балок, для классического способа не хватало толщины). Я попросил предоставить результаты испытаний
- вместо этого какие-то странные статьи неизвестно кем написанные и обещание принести электроплитку
половина которой выкрашена краской и вода на ней не закипает, а на другую половину плюнуть и она шипит.
Я спорить долго не стал и посоветовал им применить без моего согласования (я же не архитектор),
но выразил Заказчику мнение что это не может являться заменой полноценному утеплителю.
Краску не применили - продавцы побоялись дать самостоятельную гарантию Заказчику и сказали
"Наш продукт является теплоизолятором, применение его в качестве холодоизолятора нами
гарантироваться не может". После этого все вопросы о тех кто это продает отпали...

****

Лет 8 назад шеф озадачил меня - доходчиво объяснить ему фантастические свойства этих красок.
Шеф бизнесмен из бывших советских ученых-функционеров из ак. наук. Кое-что в физике соображает
. Главная задача использования красок по его версии показалась мне неожиданной - защита от жары.
По его расчетам при использовании таких красок можно было получать большую прибыль
на экономии энергозатрат на кондиционеры, например в отелях, офисных зданиях и т.п. Город Киев.
Результаты были предоставлены мной через пару дней. Как оказалось, чудес на свете не бывает.
Чтобы слой краски толщиной в 0.3 мм заменил кирпич 120 мм его теплопроводность должна быть
ниже в 120/0.3=400 раз ниже. Согласитесь, нереально для масштаба толщины слоя краски показывать
такие свойства. Я был в тупике и обратился за помощью к друзьям из ВУЗа которые также
разрабатывали эту тему в плане бизнеса. Там, кроме всего прочего, мне рассказали, что
краска эта имеет свойство с наружной стороны не пропускать влагу, а изнутри - выводить пар.
Покопавшись в интернете, нашел на намецком сайте ответ на вопрос о теплоизоляции кирпичных зданий
с помощью этих красок. Оказывается, теплопроводность кирпича очень зависит от его влажности.
Окрашенный кирпич, из-за указанных выше, паропроводимых и гидроизоляционных свойств краски становится суше и его теплоcопротивление существенно возрастает. Т.е. косвенное влияние краски на теплопроводность
кирпича через его влажность. Такой ответ показался мне и шефу логичным. Ну, а напоследок, шеф
купил несколько банок краски и покрасил крышу над нашей комнатой. По технологии, в три слоя.
Измеряли температуру снаружи и внутри комнаты. Дело было летом, стояла жара. Вели журнал и т.п.
При прочих равных условиях, защиты от жары от использования краски, мы не получили.
Так все и закончилось.

Мои скромные размышления

Вообще-то из курса физики помнится лучшим теплоизолятором считался вакуум, для большей близости к жизни будем различать физический вакуум и технический вакуум, поскольку первый практически не достижим в земных условиях, а второй как раз и будем использовать для сравнения с другими теплоизолирущими веществами.

В таблицах теплопроводостей на Wikipedia сразу после вакуума со строгим 0,0000 идет инертный газ Ксенон с коэф. теплопроводности 0,0057. Похоже в таблице Менделева появилось что-то новенькое, надо будет уточнить.

Ну да ладно, рассмотрим процесс теплоизоляции банальной стены "на пальцах"

Итак, основная задача теплоизоляции - препятствовать теплопередаче.
1. Зимой - из тёплого помещения на улицу
2. Летом - от разогреваемой солнцем и горячим воздухом наружной стороны ограждающих конструкций - внутренним поверхностям здания

Второй случай не так актуален в наших пенатах, поэтому рассмотрим первый, более характерный.

Зима. На улице например минус десять, в помещении +20. Внутренние поверхности ограждающих конструкций нагреты почти до той же температуры что и воздух в помещении, и нагреты они практически на 90% за счёт конвекции (не берём в расчёт камины с инфракрасным излучением, лампы накаливания и обогреватели со спиралями). - Так что красить стены из нутри мы конечно не будем.
Далее. Если ограждающие конструкции сделаны условно из кирпичной кладки толщиной 500мм и покрашены слоем этой чудо-краски, то температура внутри кирпичной стены должна довольно медленно падать от внутренней к внешней грани, а в пределах тоненького слоя краски - будет резкий скачок, причём градиент в добрый десяток градусов?! Никаких сомнений не появляется? Если температура внутреннего слоя краски на несколько градусов выше чем температура внешнего - мне кажется просто из-за температурных деформаций эта краска должна коробиться и отваливаться! (хотя это просто предположение).
Далее. При передаче тепла от внутренних ограждающих конструкций внешнему слою "чудо-краски" - передача тепла осуществляется исключительно посредством теплопроводности (ни о каком излучении, которое отражают "керамические сферы" речи быть не может). А теплопроводность в твёрдых телах во много раз выше, чем в пористых (таких как классические теплоизоляционные материалы). Размеры "пор" в слое краски толщиной 0.8мм на столько ничтожны, что большой роли они не играют. Тепло будет передаваться по самому твёрдому материалу склеивающему "керамические сферы" и через саму керамику (керамика тоже обладает теплопроводностью на много большей, чем воздух и вакуум).
И вот мы подошли к наружней поверхности "чудо-краски". Поверхность тёплая, но "излучение" отражает (как заявлено в рекламе, да?). Ну так оно нам и не надо! - нагретая поверхность является ИСТОЧНИКОМ тепла, т.е. она сама излучает инфракрасные волны! А кроме того, конвективный теплообмен между поверхностью краски и уличным воздухом будет точно таким же, как между воздухом и любым другим покрытием - никакие гранулы керамические этому не помеха!

Резюме:

Короче задолбали наперсточники. Меряют по секретным ТУ в каких-то своих собственных попугаях и называют эту чепуху "эффективной теплопроводностью". При измерении по ГОСТ декларируемая теплопроводность поядка 0.1 Вт/м/К, но цифра, измеренная по общеприменимой методике, есть только у самых честных и глубоко запрятана в документации - не сразу раскопаешь. Зачем они её вообще публикуют, интересно?

На самом деле оказалось все довольно забавно. При некоторой настойчивости можно проследить, как производимая и продаваемая в Америке акриловая краска с керамическим пористым нополнителем с коэффициентом теплопроводности 0.1 Вт/м/К, но с некоторыми полезными для ряда применений другими свойствами, вроде большого коэффициента отражения солнечной радиации, малой температуропроводности и малой паро- и воздухопроницаемости, превратилась за несколько сделанных нашими людьми самостоятельных шагов в производимую в Волгограде краску с коэффициентом теплопроводности 0.001 Вт/м/К "по ГОСТ", рекламируемую продавцами для целей энергосбережения как гениальную разработку космических технологов, суперэнергосберегающий материал. Причем, на каждом шаге наши русские люди, в связи со своей массовой безграмотностью, не понимая сами, что они рассказывают, лишь чуть-чуть "немного приукрашивали". Какие там "нанотехнологии", все гораздо примитивнее...