Przewodność cieplna materiałów izolacyjnych - kluczowa w izolacji
Różne materiały izolacyjne © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
Jeśli chcesz ocieplić swój dom, możesz po prostu zatrudnić specjalistyczną firmę, w razie potrzeby wezwać konsultanta ds. Energii, a na koniec zapłacić rachunek. Nie musisz się wtedy martwić o szczegóły techniczne. Ale jeśli chcesz mieć coś do powiedzenia, może nawet pomóc, musisz wiedzieć trochę lepiej. A jeśli chodzi o izolację, planowanie obraca się wokół przewodnictwa cieplnego materiałów.
Materiały izolacyjne: Przykłady przewodnictwa cieplnego niektórych materiałów izolacyjnych
Cały temat izolacji istnieje tylko dlatego, że ciepło zawsze płynie w kierunku niższej temperatury. Im lepsza przewodność cieplna materiałów, tym lepiej to potrafi, i odwrotnie, wynika z tego, że im gorsza przewodność cieplna materiału izolacyjnego, tym lepszy efekt izolacyjny.
Istnieje oczywiście precyzyjna definicja przewodnictwa cieplnego. Wskazuje ilość ciepła, mierzoną w dżulach, które może przepływać na sekundę przez substancję o grubości jednego metra i powierzchni jednego metra kwadratowego. Różnica temperatur między dwiema powierzchniami wynosi jeden stopień Kelvina. Nawiasem mówiąc, różnica jednego stopnia Kelvina jest dokładnie taka sama, jak jeden stopień Celsjusza, ale w fizyce najbardziej powszechną jednostką miary jest Kelwin. Symbolem przewodności cieplnej jest λ (lambda), jednostką jest W / (mK), tj. Wat podzielony przez metr razy kelwin.
Wskazówka: znajdź najtańsze firmy specjalizujące się w izolacjach, porównaj oferty i oszczędzaj.Co sprawia, że materiały izolacyjne?
Z definicji wszystkie materiały są uważane za materiały izolacyjne o wartości lambda mniejszej niż 0,1 W / (mK). Obecnie stosowane materiały izolacyjne mają wartości lambda od 0,025 do 0,04 W / (mK). Na przykład często układany styropian, który słusznie nazywa się styropianem, ma wartość 0,03 W / (mK), płyty izolacyjne z celulozy i włókna drzewnego są nieco gorsze z 0,037 W / (mK) pod tym względem. Len i konopie ledwo spełniają wymagania przy 0,04 W / (mK), próżniowe panele izolacyjne są obecnie najlepszym materiałem izolacyjnym z 0,004 W / (mK).
Podstawowa zasada materiału izolacyjnego: Włączenie powietrza obniża przewodność cieplną
Wartość lambda może być również wykorzystana do obliczenia oporu cieplnego (R) komponentów; grubość (d) około ściany jest tutaj uwzględniona we wzorze. Formuła jest zatem następująca: R = d / λ . Odwrotność R to tak zwana wartość K, którą często spotyka się w przypadku materiałów izolacyjnych. Ta formuła to K = 1 / R. Kiedy normy europejskie zostały zharmonizowane, zastąpiono je U-, nie ma różnicy w treści. Wartość U, mierzona w watach na metr kwadratowy pomnożona przez kelwin, jest decydującą miarą strat ciepła. Wartość U oblicza się, dzieląc wartość lambda przez grubość materiału.
Powietrze jest decydujące
Od czego właściwie zależy przewodnictwo cieplne? Decydującym czynnikiem jest ilość powietrza w materiale - można to dobrze zilustrować na przykładzie wełnianego swetra. W tkaninie zostaje uwięzionych dużo powietrza i ubranie jest ciepłe. Jeśli sweter ulegnie zamoczeniu, zamiast powietrza w materiale znajduje się dużo wody. Woda znacznie lepiej przewodzi ciepło niż powietrze, efekt ocieplenia swetra zniknął.
Takie kamienie nie są materiałem izolacyjnym. Ale z powodu uwięzionego powietrza wypuszczają mniej ciepła z domu niż lite kamienie. © Gina Sanders, stock.adobe.com
Nie ocieplasz domu wełnianymi swetrami. Ale zasada jest taka sama - materiały izolacyjne, ponieważ materiał ma wiele porów, w których uwięzione jest powietrze. Im więcej powietrza jest w materiale, tym mniej jest innych substancji, które lepiej oddają ciepło. Nawiasem mówiąc, żadne powietrze nie jest nawet lepsze niż powietrze - to wyjaśnia wyjątkowo niską przewodność cieplną płyt próżniowych.
