Värmeisolering

Värmeisolering är åtgärder för att begränsa värmeflöde mellan två kroppar. Det förekommer i många sammanhang - som byggnadsdelar, i kläder och i matlagning.

Teorin bakom värmeisolering

För att förstå värmeisoleringens funktion måste man känna till de tre sätt på vilka värme (termisk energi) förflyttas: Konduktion (ledning), konvektion (borttransport) och strålning.

Konduktion innebär att värme leds till andra objekt i fysisk kontakt med den aktuella kroppen, till dess att termodynamisk jämvikt uppnås.

Konvektion förutsätter ett rörligt medium av annan temperatur runt en kropp, till exempel gas eller vätska. Det som skiljer konvektionen från konduktionen är att det omgivande mediet flyttar sig, så att termodynamisk jämvikt inte uppnås. Till exempel stiger uppvärmd luft uppåt, och ny kall luft strömmar till.

Radiation innebär att värme avges i form av strålning, oftast så kallad infraröd strålning. Den kräver inget medium för sin förflyttning.

För värmeisolering använder man oftast material med liten värmekonduktivitet. Totalt vakuum stoppar konduktion och konvektion (det finns inget som kan leda eller transportera bort värme), däremot är det inget hinder för radiation. Därför är termosflaskor ofta belagda med material som speglar tillbaka strålningen. Nackdelen med denna konstruktion är att inte heller fukt kan vandra, vilket kan påverka inomhusklimatet.

Luft är också en bra isolator. Om luftfickorna blir för stora får man problem med konvektion, luft av olika temperatur börjar strömma runt inne i luftfickorna. Därför delas de in i celler eller också tillsätter man annat material som förhindrar snabb luftströmning. Exempel är cellplast och mineralull. Tillsatsmaterialet hindrar också till stor del radiationen, eftersom näraliggande ytor kommer att vara i nästan termodynamisk jämvikt med varandra.

Värmeisolering i byggnader

För värmeisolering i byggnader används bland annat linull, skumplast, fogskum, mineralull (glasull eller stenull), fenolskum samt behandlad cellulosa. Tidigare var olika träspån och samt torv, ibland även andra organiska material vanliga som värmeisolering.

Olika byggmaterial har olika värmeledningsförmåga, som också kallas värmekonduktivitet och mäts i W/m·K. Storheten betecknas med lambda och visar hur bra materialet isolerar. Ju lägre lambdavärde desto bättre isoleringsförmåga. Glasull, stenull och olika cellplaster har i stort sett samma värmekonduktivitet. För byggisolering anges värmekonduktiviteten alltid vid en medeltemperatur av +10°C. Den varierar oftast mellan 0,030 och 0,045 W/mK beroende på material (anges ibland som 30 till 45). Värmekonduktiviteten ökar när temperaturen ökar, beroende på ökad värmestrålning.

Låg värmekonduktivitet hos glasull och stenull består av materialens förmåga att hålla luften i isoleringen stilla och att minska värmestrålningen.

Värmemotstånd, ofta betecknat R, kan beräknas som isoleringstjockleken i meter dividerat med värmekonduktiviteten i W/m·K. Inversen av värmemotståndet kallas U-värde och används ofta vid jämförelse av olika konstruktioners värmeisoleringsförmåga, där ett lågt U-värde alltså innebär god värmeisolering. För exempelvis flerskiktsväggar beräknas U-värdet för hela konstruktionen genom att invertera summan av alla skiktens värmemotstånd samt eventuella värmeövergångsmotstånd som uppstår vid ytor.

Värmekonduktivitet för några byggmaterial^[1]
Material	W/m·K
Cellulosafiber	0,039
Linskivor	0,039
Träullscementskivor	0,080
Träullsmagnesitskivor	0,093
Porösa träfiberskivor	0,050
Kork expanderad lös	0,041
Kork expanderad skivor	0,045
Kokosfiber	0,045
Lerbunden halm 600 kg/m³	0,118
Lerbunden halm 1 000 kg/m³	0,420
Halm lösfyll	0,070
Halm skivor	0,085
Vassrörsmattor	0,045
Cellulosafiber impregnerad	0,039
Håltegel	0,35
Lättklinker lös	0,115
Lättklinker block	0,210
Lättbetong	0,160
Skumbetong	0,100
Cellglas	0,045
Perlit	0,055
Ull och Bomull	0,030
Stenull och Glasull	0,039

Värmeisolering i kläder

Ull eller dun är isoleringsmaterial i kläder med värmeisolering.

Oorganiska isoleringsmaterial

Cellglas

Organiska isoleringsmaterial

Värmeisolering i matlagning

Det finns många anledningar att hindra värmeflöden i matlagning. Några exempel är varmhållning (tehuva), kroppsskydd (grytvantar och grytlappar) och glace au four.

Se även

Referenser

↑ Varis Bokalders, Byggekologi 1, Stockholm 1997

Externa länkar

Wikimedia Commons har media som rör Värmeisolering.
Bilder & media
Sveriges tekniska forskningsinstitut

[1] Varis Bokalders, Byggekologi 1, Stockholm 1997

[1]