Vorrichtung zur Messung von Dämmwerten

[AlphaRay]

Ich habe schon vor Monaten überlegt wie man die Isolationsleistung von Stoffen messen könnte, als ich erste Experimente mit PP-Vlies durchgeführt habe.  Bei Isomatten gibt es ja den R-Wert, für welchen es aber keine spezielle Methode gibt. Jeder Hersteller hat wohl seine Messverfahren und die R-Werte sind somit unter den Herstellern nicht vergleichbar.

Interessant wird es ja eher für uns MYOGer, wenn es um Materialwahl vor dem Basteln geht. Was dämmt besser bzw. welche Kombinationen von Materialien/Stoffen eignes sich für dieses oder das andere Projekt eher.

Interessant wäre es zu wissen ob jemand hier schon Versuche gemacht hat um die Isolationswirkung von Materialien oder fertigen Produkten zu testen.

Ich habe mir einen Aufbau überlegt, mit dem man zwei Messverfahren durchführen könnte:

- ein Brett von etwa 50x50 cm größe mit einem Loch in der Mitte von 10x10 - 20x20 cm. Weshalb so groß? -> damit sollen nicht nur Stoffe, Platten, sondern auch ganze Isomatten, Jacken usw. gemessen werden. Daher größere auflagefläche, um das zu messende Objekt rund um das Loch mit Gewichten andrücken zu können. Das ausgeschnittene Loch muss so dicht wie mögilch abgeschlossen werden. Hierzu die Oberfläche um das Loch zusätlich noch mit weichem Schaumstoff abkleben.

In das Loch wird von unten ein kleiner Kasten eingebaut. Als Höhe sollten 10 cm reichen. Der Kasten wird bis Oberkante vom oberen Brett mit 4 cm Styropor ausgeklebt und dieses mit Alufolie. Dicker schadet nicht, wobei 4 cm für diesen Fall hier bereits gut ausreichen sollten.

Am Boden wird dann nochmals 2-4 cm Styropor aufkleben + darauf wieder Alufolie. Hier drauf kommt dann Heizfolie aufgeklebt. Ich selber werde hier Autospiegel-Heizfolie benutzen, die ich vor Jahren mal bei Pollin für 1..2 € geholt habe. Auf die Heizfolie kommt ein Wärme/Kältepad aufgeklebt (doppelseitiges klebeband). Dieses soll einen Menschen bzw. seine nackte Haut simulieren. Auf dieses kommt von oben mittig dann ein Temperatursensor aufgeklebt. Einer kommt dann noch Außen am Rand des Bretts, welches die Umgebungstemperatur messen soll.

Das wäre dann der Gnaze aufbau - ein Brett mit einem gut gedämmten Loch, welches ein aufgeheiztes Gelkissen enthält.

Jetzt gibt es zwei Mögliche Messmethoden:
1.  Man erhitzt das Kissen auf 37 Grad + Stoppt den Aufheizvorgang. Da das Gelkissen Wärme speichert, wird die Temperatur nicht direkt abfallen. Hier legt man jetzt das zu testende Material über das die Vertiefung und beschwert es am besten drumherum. Nun wird der Temperaturverlauf auf dem Gelkissen + Umgebung aufgezeichnet.  Schnellere Abkühlung = schlechtere Isolation, langsamere Abkühlung = bessere Isolation. Man müsste dann nur noch Formeln entwickeln, um einen Wert aus dem Verlauf zu errechnen.

2. Man erhitzt das Kissen auf 30-40°C (eine bestimmte Spannung anlegen, bei welcher die Temperatur bei einer Umgebungstemperatur von 15-20°C etwa diesen Wert erreicht - diese Spannung muss dann in Zukunft immer für dieses Testverfahren angelegt werden).  Dann wird das Material aufgelegt und der Temeraturverlauf aufgezeichnet. Am besten schon paar Minuten vorher, dass man die Gelkissentemperatur bei Raumtemperatur hat. Je höher die Isolationswirkung, desto höher die gemessene Temperatur.

Allerdings dürfte hier Methode 1 realistischer sein, da hier durch die Isolation der Messkammer hohe Temperatur erreicht werden könnten. Wir kühlen uns ja durch den Atem und schwitzen wieder ab - die Materialien verhalten sich bei Temperaturen von vielleicht 60 - 80 °C, die das Kissen hier ohne Kühlung erreichen könnte, eventuell anders als bei normaler Körpertemperatur.

Was meinst ihr dazu? Wäre an sich auch für jeden machbar, der seine Jacken, Isomatten usw. untereinander vergleichen möchte. Methode 1 ist sogar komplet ohne Heizfolie möglich -> Gelkissen in der Mikrowelle aufheizen, dass dieses über 40°C kommt. In den Kasten einlegen, Temperatursensor ankleben und messen.

[Wanderfrosch]

Also an sich ist die Idee nicht schlecht, aber ich denke, da wenn sich jeder son Teil baut, es bei jeden auch drastische Unterschiede bei den Werten geben wird. Z.B. anderes Heizkissen, welches schneller die Wärme abgibt, unterschiedliche Materialwerte etc. Aber was man mal machen könnte wäre auf dem nächsten Forentreffen so eine Anlage mitzubringen und die Materialien von allen durchmessen, dann hätte man Vergleichswerte, die aussagekräftig sind.

[AlphaRay]

Ja das meinte ich auch. Dass man das eher für sich machen kann, wenn die Gerätschaften nicht passen. Wobei die Messmethode 1 mit selber isolation, Lochmaße und Gelkissen ziemlich identisch verlaufen sollte. Dann hängt es nur noch am Temperaturfühler..

Alles mit einem Gerät zu messen ist da natürlich sinnvoller bzw. absolut vergleichbar

 

[tblade]

Ein paar Gedanken dazu:

• Backofen vorheizen. Oberhitze 60°C
• die temperierte isolierte Box mit dem Prüfkörper an der Oberseite in definiertem Abstand zur Heizplatte in vorgeheizten den Backofen stellen
• mit Temperaturlogger den Temperaturverlauf in der Box über die Zeit aufzeichnen.

Finanzieller Aufwand gering. Relativ gut reproduzierbar. Aufgrund des begrenzten Baumraums könnte man bei aufblasbaren Isomatten die aufgeblasene Matte mit einem Rahmen an der Oberseite der Box klemmen und aus dem nicht geklemmten Bereich dann die Luft rauslassen. Müsste man schauen ob der geklemmte Bereich ausreichend Luft hält.

[ULgeher]

Ein anderer Ansatz wäre, ein bestimmtest Temperaturgefälle mit einer Heizung zwischen innen und aussen aufrecht zu erhalten (z.B. durch gepulstes Betreiben der Heizfolie).  Die Heizleistung der Folie im Gleichgewicht entspricht dann dem Wärmestrom durch das Material.

Umgekehrt, und wohl einfacher, könntest Du auch die Folie auf einer bestimmten Leistung laufen lassen, und die erreichte Temperaturdifferenz messen. Aus Heizleistung (Watt) geteilt durch die Temperaturdifferenz kannst Du direkt die Wärmeleitfähigkeit bzw. den R-Wert berechnen.