Isolatie: thermisch

Uit Technotheek
Ga naar: navigatie, zoeken
Isolatie: thermisch
Glaswol.jpg
Eigenschappen
Categorie: Producteigenschappen en -functies
Originele auteur: Karel Bramer en Ruben Rouwhof
Jaar: 2011
Wikipedia link: Warmte-isolatie

Inhoud

Inleiding

Of het nou gaat om de kou buiten te houden, of de kou binnen te houden. Thermische isolatie is een van de belangrijkste onderwerpen in de ontwerpwereld deze tijd. De afgelopen jaren is het noodzakelijk voor het milieu en ook nog eens gunstig voor de portemonnee. Het doel van thermische isolatie is dat het warmte verlies tegengaat. Het houd je huisje lekker warm en je koelkast lekker koud.

Beschrijving

Thermische isolatie, ook wel warmte-isolatie, is een eigenschap van materialen en constructies om de overdracht van warmte, oftewel thermishe energie, tussen twee zijden van het materiaal of de constructie tot reduceren.

Niet overal op de wereld is het warm genoeg om het gehele jaar een aangename binnentemperatuur te krijgen. Op het moment dat de zomer voorbij is, is er verwarming noodzakelijk. Volgens de wetten van Fourier ontstaat er energietransport door de muren, daken en vloeren van je huis als de binnentemperatuur hoger is dan de buitentemperatuur. De verwarming houdt de temperatuur binnen je huis constant, en om deze constant te houden moet het de verloren energie opnieuw toevoegen. Bij een ongeïsoleerd huis gaat er al snel 80% van de thermische energie verloren.

De meeste isolatie materialen bestaan voor het grootste gedeelte uit lucht. Lucht is namelijk een goede isolator. Het materiaal zorgt er dan voor dat de lucht niet vrij kan stromen, zodat het niet gaat waaien of tochten. Anders zal er nog warmte verlies zijn door convectie.

Eigenschappen

De eigenschappen van een isolatiemateriaal tonen aan hoe goed een materiaal isoleert. Eigenschappen die bij isolatiematerialen van belang zijn:

De warmtegeleidingscoëfficient (Lambda waarde) λ

De warmtegeledingscoëfficiënt is een materiaalconstante die aangeeft hoe goed een materiaal geleidt. Hoe lager deze constante hoe beter het materiaal isoleert. Dus hoe slechter een materiaal geleidt, hoe beter een materiaal isoleert.

De R- waarde

De R-waarde is de warmteweerstand van een materiaallaag. Hoe hoger deze waarde, hoe beter de isolatie. De R-waarde wordt bepaalt door de dikte van de materiaallaag te delen door de warmtegeledingscoëfficient. R=d/λ

De U-waarde (ook wel k-waarde)

De U-waarde is de warmtedoorgangscoëfficiënt. De U-waarde wordt bepaald door de hoeveelheid materiaallagen, de dikte van de materiaallagen en het type van de materiaallagen. Hoe lager deze waarde, hoe minder warmteverlies.

Brandbestendigheid

Bij veel isolatiematerialen wordt er gekeken of ze brandbestendig zijn. Sommige isolatiematerialen, zoals steenwol, zijn zelfs brandwerend.

Waterdampdoorlatend

Ook is de mate waarin het isolatiemateriaal waterdamp doorlaat erg belangrijk. Als een isolatiemateriaal veel waterdamp doorlaat, dan moet hier rekening mee worden gehouden. Dit kan d.m.v. gebruik te maken van een waterdicht materiaal om het isolatiemateriaal te beschermen.

Energieprestatiecoëfficiënt

In de woningbouw is er ook nog een eigenschap erg belangrijk namelijk de Energieprestatiecoëfficiënt. Van de vele isolatiematerialen die er zijn in de bouwwereld worden hier de meest voorkomende geanalyseerd:

Glaswol
Steenwol
  • Glaswol. Glaswolvezels worden geproduceerd door het smelten van glas en kwartszand. Hierna worden ze behandeld met een waterafstotendproduct en vervolgens met behulp van gepolymeriseerd kunsthars gevormt tot rollen en panelen. Verder heeft glaswol de volgende eigenschappen:
    • Slecht brandbaar
    • Warmtegeleiding: λ = 0,035 W/mK
    • R-waarde (10 cm) = 2,85
    • Waterdampdoorlatend
  • Steenwol. Steenwolvezels worden geproduceerd door het smelten van vulkaansteen. Hierna worden ze gecentrifugeerd, aangeblazen en geëxtrudeerd. Vervolgens wordt het materiaal met behulp van gepolymeriseerd kunsthars gevormd tot rollen en panelen. Verder heeft steenwol de volgende eigenschappen:
    • Brandwerend
    • Warmtegeleiding: λ = 0,040 W/mK
    • R-waarde (10cm) = 2,5 K/W
    • Waterdampdoorlatend

Toepassingen

  • Bouw. Er wordt isolatiemateriaal gebruikt in de muren, daken, vloeren en gevels van woningen. Ook wordt er in woningen geïsoleerd in ramen.
  • Huishoudelijke apparaten. De wand van bijvoorbeeld een koelkast of magnetron wordt vaak vol gespoten met schuim(bijv. PUR)
  • Isolatiedeken. Wanneer een persoon onderkoeld raakt, door bijvoorbeeld sneeuw of harde regenval, moet daar zo snel mogelijk wat aan gedaan worden. Dit kan met behulp van een isolatie deken. Een isolatie deken heeft twee kanten: een zilveren en een gouden kant in het geval van onderkoeling moet de gouden kant aan de buiten kant Goud reflecteert lang niet alle lichtstralen maar zorgt wel dat er wat warmte wordt opgebouwd. Bij oververhitting moet de zilveren kant buiten, zodat je alle verdere straling buiten houdt.

Voordelen

  • Energie besparing. Wanneer een huis en/of elektrisch apparaat wordt geïsoleerd, wordt er geprobeerd de overdracht van warmte tussen de binnen en buitenkant tot een minimum te reduceren. Bij een koelkast bijvoorbeeld word er geprobeerd om de warme lucht buiten de koelkast te houden, om de koelkast zo koel mogelijk te houden. Wanneer er minder warme lucht van buiten de koelkast hoeft er ook minder koude lucht worden aangevoerd om de koelkast koud te houden. Zo wordt er energie bespaard.
  • Geld besparing. Een logisch gevolg van energie besparing is: geld besparing. Wanneer je minder energie verbruikt, zijn de energiekosten lager. Dit kan soms betekenen dat je meer dan €1000,- op jaarbasis bespaart.
  • Vermindering CO2 uitstoot. Wanneer je minder energie verbruikt, hoeft er minder energie worden opgewekt. Vaak wordt er energie m.b.v. fossiele brandstoffen. Bij het verbranden van die fossiele brandstoffen komt er CO2 en dat is slecht voor het milieu. Tegenwoordig wordt er al wel veel gebruikt gemaakt van natuurvriendelijke energiebronnen, dat is al een stuk beter voor het milieu
  • Aangenamer klimaat in je huis. Doordat de muren van huizen geïsoleerd zijn, blijft de warmte binnen. De binnenmuren voelen dan een stuk warmer aan dan wanneer de muren niet geïsoleerd worden.
  • Energielabel. Op veel apparaten zit het tegenwoordig een energielabel. Dat laat in een oogopslag zien of het apparaat zuinig omgaat met energie. Het energielabel is een (door de Europese Unie) verplicht informatielabel. Wanneer een product goed geïsoleerd is, werkt het mee aan de ‘zuinigheid’ van het apparaat. Hierdoor krijgt het product een beter energielabel en zullen mensen het sneller kopen.

Nadelen

  • Mindere ventilatie. Als mensen eigenhandig hun huis beter proberen te isoleren, wordt er vaak niet nagedacht over de ventilatie van de woning. Tochtwering maakt de woning luchtdichter. Dit betekent bijna altijd dat er geen drukverschillen meer zijn door de normale ventilatiekanalen. Hierdoor kan het ‘woonvocht’ niet meer worden afgevoerd. Wanneer de concentratie vocht oploopt, wordt het klimaat binnenshuis minder aangenaam. Om dit tegen te gaan zetten veel mensen hun verwarming iets hoger. Dus daardoor nu wordt er nog geen energie bespaard.
  • Verplaatsing koudste punt (dubbel glas). Normaal als er een te hoge vochtconcentratie binnenshuis ontstaat, treedt er condensatie op tegen de glazen ruiten om dat dit het koudste punt is van de woning is. Als er dubbel glas is geplaatst in een huis, is de glazen ruit vaak niet koudste punt van de gevel. Nu is de muur het koudste punt. Het probleem hiervan is dat wanneer er condensatie optreedt op het metselwerk, dat dit niet zichtbaar is.

Milieuaspecten

Zoals al genoemd is bij de ‘voordelen’ zorgt thermische isolatie indirect voor een afname in CO2, het meeste bekende broeikasgas, uitstoot. CO2 en andere natuurlijke broeikasgassen vormen een soort ‘deken’ om de aarde heen. Deze ‘deken’ zorgt dat de door de aarde uitgestraalde warmte gedeeltelijk wordt teruggekaatst. Dit noemt men het broeikaseffect.

Leveranciers en kenniscentra

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen