Quanto isola termicamente la lana di pecora?

La lana delle pecore non è più usata per i capi di abbigliamento, infatti sia le lane pregiate come il kashmir, sia le fibre sintetiche, hanno sostituito il pelo di questo animale. I pastori, almeno in Italia, sono costretti a tosare le pecore, ma la lana deve poi essere smaltita come rifiuto speciale. Qualche azienda ha incominciato a produrre pannelli di lana di pecora da usare all'interno di costruzioni edili, come isolanti termici. Infatti il potere isolante della lana naturale è confrontabile con quello di altri materiali sintetici normalmente usati, quali ad esempio la lana di vetro o di roccia.

Nella costruzione di pannelli solari termici, come quello che stiamo sperimentando a Milano, ARETHA , è importante avere un buon isolamento termico del pannello e di tutti i componenti aggiuntivi come il serbatoio e i tubi.  La lana di pecora potrebbe essere un materiale adattissimo a questo scopo, anche per la sua alta resistenza alla temperatura (fino a 250°) e scarsa igroscopicità.

Bene, la curiosità mi ha spinto a misurare le capacità isolanti della lana e confrontarle con quelle della lana di vetro. Così ho costruito uno strumento che mi ha permesso di farlo.  Nelle foto si può vedere come è fatto.


Due tubi di PVC, usati per impianti idraulici e facilmente reperibili presso un negozio di materiali edili, sono stati attrezzati con tre sensori di temperatura DS18B20. In mezzo ai due tubi viene messo il materiale isolante da provare.

Nel tubo più interno viene versata una quantità nota di acqua calda, quasi bollente. Si chiudono le estremità dei due tubi con tappi di polistirolo espanso e poi si iniziano a misurare le temperature dei sei sensori (tre per ogni tubo).  Il fatto di usare tre sensori per ogni tubo è necessario per controllare eventuali disomogeneità della temperatura lungo i tubi.
 La velocità di raffreddamento dell'acqua determina il potere isolante del materiale che avvolge il tubo interno.
In questo esperimento è importante assicurarsi che la temperatura esterna, nella stanza, non cambi sensibilmente.
Per registrare le temperature, ho usato un data-logger costruito con Arduino e lo Shield di Adafruit. Sulla scheda di memoria SD vengono registrate le 6 temperature ogni 10 s, assieme alla data e ora.
I dati, una volta estratti dalla SD e messi su foglio excel danno questo diagramma.  Con un po' di calcoli è possibile risalire al coefficiente di trasmissività termica (lambda) del materiale isolante usato, in modo da confrontarlo con quello che si trova in letteratura.
Per la lana di vetro ho trovato 0,036 W/m°K  e per quella di pecora, alla densità di 68,5 kg/m3, 0,035.
Sto ora provando ad usare lana meno densa, vale a dire meno compressa.