Thermische geleidbaarheid - cruciaal voor isolatie
Als u uw huis wilt isoleren, kunt u eenvoudig een gespecialiseerd bedrijf inhuren, eventueel een energieadviseur inschakelen en uiteindelijk de rekening betalen. Dan hoef je je geen zorgen te maken over technische details. Maar als u iets te zeggen wilt hebben, misschien zelfs een handje wilt helpen, moet u iets beter weten. En als het om isolatie gaat, draait de planning om de thermische geleidbaarheid van materialen.
Isolatiemateriaal basisprincipe: luchtinsluiting verlaagt de thermische geleidbaarheid
Het hele onderwerp isolatie bestaat alleen omdat warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur stroomt. Hoe beter de thermische geleidbaarheid van materialen, hoe beter het kan. Omgekeerd volgt hieruit dat hoe slechter de thermische geleidbaarheid van isolatiemateriaal, hoe beter het isolerende effect.
Er is natuurlijk een nauwkeurige definitie van thermische geleidbaarheid. Het geeft de hoeveelheid warmte aan, gemeten in joules, die per seconde door een stof van een meter dik en een oppervlakte van een vierkante meter kan stromen. Het temperatuurverschil tussen de twee oppervlakken is één graad Kelvin. Overigens is een verschil van één graad Kelvin precies hetzelfde als één graad Celsius, maar in de natuurkunde is de meest gebruikelijke meeteenheid de Kelvin. Het symbool voor de thermische geleidbaarheid is λ (lambda), de eenheid is W / (mK), d.w.z. watt gedeeld door meter maal Kelvin.
Tip: Vind de goedkoopste isolatiespecialisten, vergelijk aanbiedingen en bespaar.Wat maakt isolatiematerialen?
Alle materialen worden per definitie beschouwd als isolatiemateriaal met een lambdawaarde van minder dan 0,1 W / (mK). De isolatiematerialen die tegenwoordig gebruikt worden, hebben lambdawaarden van 0,025 tot 0,04 W / (mK). Het vaak ingebouwde piepschuim, dat terecht polystyreen wordt genoemd, heeft een waarde van 0,03 W / (mK), cellulose- en houtvezelisolatieplaten zijn wat slechter met 0,037 W / (mK) als het op dit punt aankomt. Vlas en hennep voldoen nauwelijks aan de eisen met 0,04 W / (mK), vacuümisolatiepanelen zijn momenteel het beste isolatiemateriaal met 0,004 W / (mK).
Isolatiematerialen: voorbeelden van de thermische geleidbaarheid van bepaalde isolatiematerialen
De lambdawaarde kan ook worden gebruikt om de warmteoverdrachtsweerstand (R) van componenten te berekenen; de dikte (d) van ongeveer een muur is hier in de formule opgenomen. De formule is dan R = d / λ. Het omgekeerde van R is de zogenaamde K-waarde, die je bij isolatiematerialen steeds weer tegenkomt. Deze formule is K = 1 / R. Toen de Europese normen werden geharmoniseerd, werd deze vervangen door de U-, er is geen verschil in inhoud. De U-waarde, gemeten in watt per vierkante meter vermenigvuldigd met Kelvin, is de maatstaf voor warmteverlies. De U-waarde wordt berekend door de lambdawaarde te delen door de dikte van het materiaal.
De lucht is bepalend
Waar hangt de thermische geleidbaarheid eigenlijk van af? Doorslaggevend is hoeveel lucht er in het materiaal zit - dit kan goed worden geïllustreerd aan de hand van het voorbeeld van een wollen trui. Er zit veel lucht in de stof en het kledingstuk is warm. Als de trui nat wordt, zit er veel water in de stof in plaats van lucht. Water geleidt warmte aanzienlijk beter dan lucht, het verwarmende effect van de trui is verdwenen.
Dergelijke stenen zijn geen isolatiemateriaal. Maar door de opgesloten lucht laten ze minder warmte het huis uit dan vaste stenen. © Gina Sanders, stock.adobe.com
Je isoleert een huis niet met wollen truien. Maar het principe is hetzelfde: isolatiematerialen omdat het materiaal veel poriën heeft waarin lucht wordt opgesloten. Hoe meer lucht er in het materiaal zit, hoe minder andere stoffen er zijn die warmte beter doorgeven. Overigens is geen lucht zelfs beter dan lucht - dit verklaart de extreem lage thermische geleidbaarheid van vacuümplaten.
