Tutti i materiali trasferiscono calore da zone con più elevata temperatura a zone con più bassa temperatura. La conducibilità del calore (lambda) è una peculiarità specifica della materia: i migliori conduttori sono i metalli.
L’argento, ad esempio, a 0 gradi C° registra un valore lambda pari a 410 W/(m K).
Il vetro non è un buon conduttore (lambda = 0,8 W/(m K)), ma nel caso di una finestra non costituisce un efficace isolamento termico. I gas, invece, hanno una conducibilità molto ridotta. Ed è proprio su questa osservazione che parte e si basa il principio dei sistemi
vetrati isolanti di Ital-Plastick: sigillando ermeticamente due o tre vetrate al bordo si forma un cuscino d’aria, il cui valore lambda è
0,024 W/(m K). Il cuscino riduce efficacemente la conducibilità del calore dall’interno riscaldato all’esterno. Già in questo caso e rispetto a un vetro semplice, la vetrata isolante non coattizzata riduce di circa la metà la perdita di calore. Se poi l’intercapedine o le intercapedini vengono riempite anziché d’aria con Argon o Krypton, l’isolamento termico migliora ulteriormente. Tali gas nobili infatti hanno una minore conducibilità del calore: Argon=0,0177 W/(m K) e Krypton=0,00949 W/(m K.)
Concludendo, la dispersione termica per conduzione diminuisce con l’aumentare dell’intercapedine. Oltre a questo però, è fondamentale considerare un altro fenomeno: la convezione.
Particelle riscaldate di un gas o di un liquido si muovono per espansione o contrazione e vengono trascinate verso l’alto assieme alla loro energia: tale trasferimento di calore, che avviene attraverso lo spostamento della materia, viene definito convezione.
Nello specifico, analizzando cosa succede all’interno di un’intercapedine, il gas entra in contatto con la superficie più fredda del vetro esterno, cedendo calore e dando vita a un moto circolare. Raffreddato, infatti, il gas si sposta verso il basso, incontra il giunto inferiore e, a contatto con la superficie calda del vetro interno che cede il suo calore, si riscalda nuovamente salendo verso l’alto.
Qui, trova il giunto superiore ed entra nuovamente in contatto con il vetro esterno più freddo. Il continuo apporto di calore dato dall’ambiente riscaldato mantiene vivo questo fenomeno detto “moto convettivo”.
Questo movimento ha però bisogno di uno spazio minimo per avvenire e, se l’intercapedine è contenuta, non influisce particolarmente. Per ogni tipo di gas, dunque, esiste una dimensione ideale di intercapedine, superata la quale i moti convettivi aumentano: per l’Argon lo spessore di intercapedine ottimale è di 15-16 mm, mentre per il Krypton è di 10-12 mm. Nelle intercapedini con dimensioni inferiori a questi valori, il contenuto minore di materiale causa un minore isolamento termico per conduzione e una maggiore dispersione. Nelle intercapedini di dimensione superiore, invece, l’azione dovuta alla presenza di più materiale e il fenomeno di conduzione che essa origina vengono compensati dalla maggior trasmissione di calore per convezione: superando dunque gli spessori adeguati, il valore di isolamento termico rimane stabile, se non negativo. Se invece si rispettano le misure ideali, la dispersione termica per convezione e conduzione viene ridotta efficacemente.
