Polystyren v izolaci pasivního úlu , přínosy, nevýhody , aplikace
Autor řešení (nápadu): Ondřej Hercog
Testováno v praxi: NE – bude testováno v sezóně 2021
Výsledky testování: zatím je měření v modelových podmínkách, ale slibné výsledky
Skupina chovatelů, pro které je pomůcka vhodná: bez omezení
Odůvodnění: snaha zlepšit tepelně izolační vlastnosti úlku tak, aby se snížila rychlost změn teploty v úlku v závislosti na okolní teplotě
Poznámka: řešení je jedním z variant zlepšení teplotního komfortu úlku pro čmeláky, kterou testuje skupina Čmeláci PLUS
Datum poslední aktualizace: 12/2/2022
Tepelná izolace úlků (čmelínů) – úvod do problematiky
Zde se zaměříme na zlepšení tepelné izolace. Díky tomuto řešení jsme dosáhli velmi dobrých výsledků.
O této problematice se můžete dočíst více ZDE
Úprava úlku pro čmeláky (čmelínu) s cílem zlepšit jeho tepelně izolační vlastnosti
Pro testy jsme velký úlek, s dutinou mezi stěnami 30 mm. jeho vlastnosti byly velmi dobré, ale hmotnost výrazně narostla.
Proto jsme navrhli jednodušší řešení, které testujeme.
V rámci našich úprav jsme hledali alternativu, kterou je možné si vytvořit doma svépomocí. Pokud se potvrdí funkčnost tohoto řešení, je to šance a inspirace pro kutily na úpravu komerčně dostupných úlků, nebo na výrobu nových modelů.
Jako základ pro úpravu jsme použili klasický model úlku ve tvaru krychle o straně 30cm. Takové úlky znáte z našich stránek. Navrhli jsme úpravu tak, aby ho bylo možné obložit deskou 30 mm polystyrénu z vnější strany.
To samo o sobě není nic složitého. My jsme ale hledali řešení, které poskytne ochranu hranám v místech, kdy by mohlo dojít k jejích poškození. Jak se nám to povedlo, vidíte na fotodokumentaci.
Upravený úlek jsme měřili v různých situacích a potvrdilo se, že došlo k výraznému snížení rychlosti změn teploty vzduch v úlku. Zatím se potvrzuje se že hmota obalená tepelnou izolací i v tomto případě funguje lépe, než izolace uvnitř úlku. Tam je navíc izolaci nutné po sezóně měnit.
Měřili situace kdy vyhřátý úlek byl z exteriéru umístěn ven k teplotám blízkým nule. Stejně tak jsme měřili rychlost změny teploty v úlku poté, co jsme ho z chladu umístili do tepla – viz výš uvedené grafy.
Z měření se tedy zdá, že úpravy splnily požadovaný cíl a tím je zlepšit tepelné vlastnosti klasického pasivního úlku.
Nyní chceme úlek testovat v průběhu sezóny, abychom si výsledek potvrdili.
O úspěchu rozhodnou čmeláci, ti mají poslední slovo. Pokud se jim bude v úlku bude dařit, úpravy potvrdíme jako funkční a doporučíme je i ostatním.
Popis úprav
Výchozí stav
Upravili jsme několik let starý klasický úlek:
- Rozměry: krychle o straně 30 cm
- Materiál: lepené dřevo
- Tloušťka stěny: 25,4 mm (1 coul)
Z úlku jsme demontovali všechny komponenty a odstranili i těsnění. Na stěnách jsme nechali přisvorkovanou původní dodatečnou izolaci z folie Mirelon.
Úlek (čmelín) klasické konstrukce
Krychle o straně 30 cm
Domáci výroba
Foto O, Hercog (5/2020¨)
Provedené úpravy konstrukce úlku
Následuje stručný popis úprav. Doporučujeme projít si fotodokumentaci. Všechny rozměry neuvádíme, protože ty odpovídají konkrétnímu úlku, který jsme upravovali.
Horní strana
- Korpus úlku byl doplněn na horní straně o límec.
- Tento díl vytvořil horní stranu prostoru pro vložení polystyrenu o tl 30 mm. Díl současně slouží jako rozšíření těsnící plochy.
Poznámka
– vyplatí se zvolit výšku 33-35 mm, protože k síle desky polystyrenu je nutné započítat i sílu folie Mirelon. - Mirelon byl ve styčně ploše odstraněn a nový okraj přisvorkován
- Díl byl připevněn vruty do boků korpusu úlku, styčné plochy slepeny lepidlem na dřevo
- Horní plocha byla zbroušena do roviny.
- Hrany límce byly zbroušeny do malého rádiusu.
Spodní strana
- Podobně byl na spodní stranu přilepen a přišroubován díl, který vymezil spodní stranu prostoru pro izolaci
- Tento díl umožnil vložení izolační desky ze spodní strany úlku.
- Do spodního dílu mohou být přichyceny nožičky, nebo konstrukce k upevnění na stojan.
Větrání
- Na místě větracího otvoru byl k boku korpusu přišroubován dřevěný díl pro nastavení vývodu větracího otvoru. Tloušťka desky 32-35mm.
- Do tohoto dílu se po obalení úlku svorkuje izolační fólie Mirelon.
Vstupní otvor
- Podobně jako pro větrací otvor, byl nastaven otvor pro vstupní chodbu. Tloušťka desky 32-35mm aby se vyrovnala i vrstva mirelonu pod polystyrém
- Na tento díl se po dokončení úprav přišroubuje ochranná klapka a nad ní i ochranná stříška (například pokud používáte stříšku podle našeho návodu).
- Pozor – bez tohoto dílu by nebylo kam klapku a stříšku přichytit!
Doporučujeme
- vložené díly zbrousit do roviny
- současně doporučujeme hrany vložených dílů obrousit tak, aby nepoškodily izolační folii
Úprava korpusu ulku – celkový pohled
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava korpusu ulku – celkový pohled
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava korpusu ulku – detail spodní části
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava korpusu úlku – detail horní části
Foto O. Hercog (2/2021)
Vložení izolace
- Z desky 30 mm polystyrenu byly vyřezány desky a ty vloženy do konstrukce – na boky i pod dno úlku.
- Pokud se pracujte přesně, desky při montáži samy drží ve vymezeném prostoru
- Nerovnosti a přesahy byly zbroušeny do roviny smirkovým plátnem (bruskou)
- Spoje byly přelepeny lepící páskou
- Svislé hrany byly pro zpevnění oblepeny lepicí páskou
Úprava korpusu ulku – Polystyren vložený do konstrukce
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava korpusu ulku – Polystyren vložený do konstrukce – pohled ze spodní strany
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava korpusu ulku – d9l na přichycení ochranné klapky a stříšky
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava korpusu ulku – d9l na přichycení ochranné klapky a stříšky
Foto O. Hercog (2/2021)
Obalení konstrukce izolační fólií
- Výsledek byl obalen izolační fólií Mirelon
- Folie byla nasvorkována na dřevěnou konstrukci
- Přebytečné části fólie byly odřezány/odstříhány
- Tam kde je dřevěná konstrukce, byla fólie připevněna dřevěnými lištami, any se dobře přitiskla a její okraje chráněny.
- Rohy lišt (spoje) byly obroušeny do plochy a rádiusu.
Doporučení
- doporučujeme olištovat i spodní stranu úlku, lépe tím ochráníte úlek při položení.
Úprava úlku – úlek obalený folií a opatřený lištami
Foto O. Hercog (2/2021)
Úprava úlku – úlek obalený folií a opatřený lištami – spodní strana
Foto O. Hercog (2/2021)
Ochranná síťka
- Pokud používáte (doporučujeme) upravte si ochrannou síťku. Je nutné zvětšit její límec tak, aby využil celou novou dosedací plochu
- Pozn. upravená síťka není součástí fotodokumentace
- Pokud máte možnost, udělejte si z překližky vložku, kterou na jaře použijete jako místo ochranné síťky. Zlepšíte tak tepelnou izolaci úlku.
Těsnění na límec
- Na dosedací plochu úlku bylo nové široké těsnění (těsnění na ventilátory) viz naše tipy.
Větrání
- Byl vloženo a utěsněno větrábí z HT trubky.
Ochranná klapka a stříška
- Byla připevněna klapka a nad ní stříška (zatím jen pro testy, bez vnitřní chodby.
Úlek po úpravách
Foto O. Hercog (2/2021)
Úlek po úpravách – detail vika (bude použito na jaře místo ochranné sítky)
Foto O. Hercog
Střecha
- Po úpravách došlo k zvětšení půdorys úlku, v tomto případě z 30 x 30 cm na 36,5 x 36,5 cm
- Proto byl úlek opatřen novou střechou.
- Konstrukce byla využita podle postupu uvedeného ZDE.
- Vnitřní rozměr byl zvětšen v obou směrech o 10 mm tak, aby se dal pod střechu vložit savý hadr.
- Výška byla upravena tak, aby byla pod střechou izolace 50 mm polystyren a okraje střechy přesahovaly přes olištování.
- Místo latí byl v konstrukci střechy použit XPS Extrudovaný polystyren. Je pevný, lehký, hladký a dá se řezat.
- Vyjímatelná vložka byla vyrobena z polystyrenu 50 mm.
- Polystyren s výjimkou vložky byl do konstrukce vlepen lepidlem na polystyren.
- Na plochu, kterou dosedá střecha na korpus bylo vlepeno těsnění.
Pozor
- vyjímatelná vložka ve střeše slouží k chlazení obsahu úlku, proto je potřeba jí mít možnost vyjmout
- ochranná síťka v úlku brání čmelákům v prokousání těsnění a polystyrenu, proto jí vřele doporučujme
Úprava úlku – úlek obalený folií s novou střechou
Foto O. Hercog (2/2021
Úprava úlku – nová střecha s vložkou
Foto O. Hercog (1/2021)
Úprava úlku – nová střecha s vyjmutou vložkou
Foto O. Hercog
Příprava úlku
Další příprava úlku na sezónu je standardní, viz naše postupy
Měření výsledků
Souprava na měření teplot
Foto: O. Hercog 2021
Jako doklad chování různých úlku uvádíme průběhy vnitřní teploty v různých úlcích. Graf a měření popíšeme, zde jen demonstrace vlivu vnější teploty na úlky a rozdíly ve změně vnitřních teplot.
Sami vidíte, jak se vnitřní teplota mění v čase a to i při statické vnější teplotě. čím méně teplota v úlku kolísá , tím lépe. Proto je nutné věnovat tepelné izolaci úlku pozornost, než topení které se v praxi využije jen pár dní v roce.
Graf 1 ukazuje jak v úlcích stoupá teplota v závislosti na teplotě okolí.
Popis a hodnocení výsledků:
- zelená barva nahoře – teplota exteriéru
- Pak postupně úlky s různou kvalitou tepelné izolace
- Vidíte dobře, jak velké rozdíly jsou mezi jednotlivými konstrukcemi
- nejrychleji se mění teplota v malém úlku (zelená křivka)
- pomaleji ve větším úlku
- skoro stejně rychle se mění teplota v komerčně dostupném úlku a v úlku s vnitřní izolací 20mm polystyrén
- nejpomalejší změny reprezentuje tento upravený úlek (sedá a světlemodrá barva)
Graf 2 demonstruje průběh ochlazováním úlku v závislosti na vnější teplotě
Popis a hodnocení výsledků:
- Popis odpovídá Grafu 1
- Malý úlek se tohoto měřeni neúčastnil
- Dobře tepelně izolovaný úlek prochladne nejpomaleji.
- I velký úlek bez izolace srovnal svou vnitřní teplotu s okolím.
- Úlky bez tepelné izolace prochladnou velmi rychle.
- Zde navržená úprava se osvědčila, změna teploty je nejpomalejší (šedá a světlemodrá barva)
Graf 2 – Změna teploty v úlcích v závislosti na vnější teplotě – pokles teploty
Měřil O. Hercog 2021
Závěr
V praxi jsme ukázali, že lze vyrobit úlek, který s využitím principu „pasivního domu“ získává dobré tepelně izolační vlastnosti
Pokud bude mít úlek dostatečnou hmotu konstrukce, obalenou z vnější strany dobrou tepelnou izolací, bude se jeho vnitřní teplota v závislosti na teplotě okolí měnit teplota pomaleji, ve srovnání s úlky bez tepelné izolace, nebo s izolací uvnitř hmoty.
Tento princip platí jak v chladných, tak v horkých dnech.