El mejor aislante de calor es aquel que utiliza todos los recursos que le ha dado la naturaleza. Los materiales aislantes pueden tener muchas propiedades, que dependen del proceso industrial en su creación, tales como la resistencia mecánica o la protección contra el fuego o altas temperaturas.
Aquí nos vamos a centrar únicamente en una propiedad muy singular, que es la resistencia al paso del calor. Al fin y al cabo lo que nos interesa es rebajar la factura energética del aire acondicionado, aumentar la eficiencia energética a la vez que aumentamos el confort:
Para elegir el mejor aislante de calor, hay que tener en cuenta:
- Uso de aislantes de calor reflectantes (por ejemplo puede utilizarse como aislante térmico reflexivo)
- Instalación de aislante de calor en base a materiales orgánicos como la celulosa o corcho
- Aplicación acabados de los aislantes de calor en colores como el blanco
1. El uso de materiales orgánicos como la celulosa o el corcho:
El uso de aislamientos térmicos ecológicos, es decir tipos de aislante térmico orgánicos, en contraste con materiales sintéticos como las lanas minerales, tales como la lana de roca, lana de vidrio, el poliestireno expandido, el poliestireno extruido o la espuma de poliuretano, tienen la ventaja que tienen una altísima capacidad de absorción de calor.
Por eso, a la hora de elegir un aislante de calor en verano, nuestros materiales favoritos siempre serán orgánicos. Estos aislantes de calor también pueden usarse como aislamiento acústico gracias a que se trata de materiales porosos o fibrosos.
Principios de la física
En la física, esa capacidad aislante de calor se mide, contemplando 4 factores determinantes:
- La Masa, es decir densidad del material. Los aislantes de calor como la celulosa, como el corcho tienen un masa alta, es decir una densidad medida en kg/m2 elvada.
- La capacidad específica de almacenamiento de calor. Esta capacidad específica de aislante de calor se da sobre todo en materiales orgánicos y naturales, como son la celulosa, o el corcho.
- El volumen del aislante de calor (espesor)
- La conductividad térmica del aislante de calor (capacidad del material para conducir). La resistencia térmica se obtiene dividiendo espesor / conductividad. Un gran espesor dará lugar a una alta resistencia térmica.
Comparativa
- Materiales de construcción, Densidad, Conductividad y Capacidad específica de almacenamiento, Comparativa
Material | Densidad ρ [kg/m³] 1) | Conductividad λ | Capacidad específica de almacenamiento de calor c [J/kg·K] |
Aire | ~1 | 0,026 | 1005 |
Agua | ~1000 | 0,556 | 4183 |
Hormigón | 2100 | 2,100 | 850 |
Madera | 400 | 0,410 | 1900 |
Aislantes de calor | |||
Fibra de madera | 38 – 80 | 0,038 – 0,055 | 2000 – 2100 |
Cáñamo | 20 – 150 | 0,038 – 0,045 | 840 – 1000 |
Celulosa | 25 – 80 | 0,037 – 0,045 | 2100 |
Lana mineral | 20 – 200 | 0,034 – 0,045 | 840 – 1000 |
EPS | 10 – 35 | 0,033 – 0,040 | 1500 |
¿ Que es determinante para el aislante de calor ?
Si escogemos por ejemplo la celulosa como aislante de calor [sucede lo mismo con la fibra de madera o el corcho], veremos que el resultado de la multiplicación de los 3 factores determinantes como
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO C = Densidad [kg/m3 ] X Coeficiente de Calor Específico J/[Kg*K] x Volumen [m3] , será mucho mayor que si escogiéramos otros materiales o aislantes de calor.
En invierno sin embargo, la capacidad de almacenamiento de calor no tiene relevancia, y las conductividades son muy similares, por lo que aíslan por igual. Aquí no habrá apenas diferencia en términos de ahorro de energía.
Diagrama comparativo lana mineral vs celulosa
En este diagrama comparativo podemos observar una sección constructiva de una fachada exterior. Esta pared tiene un revestimiento exterior de 20 mm, un aislamiento y un freno de vapor en el interior unido con una cinta adhesiva, para evitar el paso de vapor de agua al interior del aislante de calor.
El ciclo en rojo, es el ciclo de temperaturas exterior, calor máximo a las 14.00h y su fase mas fría a las 3 de la madrugada.
El ciclo en azul marca la temperatura que alcanza el aislante en el interior.
¿ Que es la inercia térmica ?
Como se podrá observar la curva de la fibra de vidrio (izquierda) es muy similar a la curva de ciclo en rojo. Tienen un desfase de 3.9 h, conocido también como «inercia térmica».
En la curva de la celulosa (derecha), el desfase es mucho mayor (9,5h). También la temperatura de la celulosa parece estar mucho mas estable. Esto nos dará confort interior en la vivienda.
Por tanto al usar un aislante de calor como la celulosa, implica tener una inercia térmica mucho mayor, a la vez que la temperatura en el interior de la vivienda se estabiliza.
Finalmente queremos aclarar que estos efectos de inercia térmica de los aislantes de calor solo funcionan bien, si se acompaña por una ventilación nocturna (ventilación de 8.00h a 8.00h) y un cierre hermético de la vivienda de día.
De esta forma logramos mantener el «fresquito matutino» durante todo el día, hasta que ventilando, permitimos a la celulosa desprenderse del calor acumulado durante el día.
Aislamiento de calor en una buhardilla no habitada en verano. Mediante proyectado en seco o soplado de celulosa, se consigue mejorar sustancialmente el aislamiento estival, con aislantes de calor.
