Lambda

[Mike1997]

Beste medeforumleden,
 
Ik ben een MBO-student, en heb als 'project' voor mijn stage de opdracht gekregen hoe ik ervoor kan zorgen dat de lambda (thermisch geleidingsvermogen) in de controlemonsters constant kan blijven. Ondertussen denk ik dat de temperatuur (die wel geconditioneerd is) en de luchtvochtigheid de enige factoren zouden kunnen zijn.
Of zijn er mensen die het hier niet mee eens zijn of andere omstandigheden kunnen bedenken, laat het me dan weten!
 
Alvast bedankt voor de moeite!
 
Mike

[Pinokkio]

.... hoe ik ervoor kan zorgen dat de lambda (thermisch geleidingsvermogen) in de controlemonsters constant kan blijven.

Met zo'n vage probleemstelling kan niemand iets.

[Mike1997]

OK ik zal het beter proberen uit te leggen.
 
Bij ons op het bedrijf staat een machine die de lambda meet (thermisch geleidingscoëfficiënt) van onze EPS platen. Iedere ochtend wordt er een controlemonster gemeten. De resultaten hiervan schommelen te erg. Daarom willen ze weten of er enige mogelijkheid is om de waardes constanter te krijgen. De controlemonsters liggen gewoon naast de machine, maar worden in de machine wel geconditioneerd. Mijn veronderstelling is dat de luchtvochtigheid hier een rol in kan spelen, maar weten jullie toevallig nog andere (mogelijke) factoren die een rol kunnen spelen?

[Pinokkio]

Ik kan me niet voorstellen dat de luchtvochtigheid zo'n sterke invloed heeft dat daardoor de λ van EPS van dag tot dag sterk varieert. Ik vraag me zelfs af of de luchtvochtigheid überhaupt een meetbare invloed op λ heeft, want EPS is immers volkomen apolair.
 
De meest logische verklaring lijkt me dat de metingen gewoon niet deugen.
 

Iedere ochtend wordt er een controlemonster gemeten.

Wat is de zin daarvan?
 
De λ van EPS is afhankelijk van zijn dichtheid: hoe lager de dichtheid des te lager de λ. Het controlemonster heeft een bepaalde dichtheid en dus een bepaalde λ, bijvoorbeeld 0,037 W/m.K (ik noem maar wat). Die dichtheid zal morgen niet anders zijn. Wat is de zin om de λ van het controlemonster elke dag opnieuw te meten? Men meet toch ook niet iedere dag opnieuw de dichtheid van het controlemonster?
 
Het lijkt me dat de fabriek EPS met een bepaalde λ wil produceren, bijvoorbeeld 0,037 W/m.K (ik noem maar wat). Dan hoeft men toch alleen maar te checken of het product inderdaad een λ van 0,037 W/m.K (of lager) heeft? Een controlemonster heeft men daarvoor toch helemaal niet nodig?
 
Tenzij dat controlemonster dient om de λ-meter te controleren, maar in dat geval betekent een erg schommelend resultaat toch dat de meter niet deugt?

[Pinokkio]

De λ van EPS is afhankelijk van zijn dichtheid: hoe lager de dichtheid des te lager de λ.

Andersom: hoe lager de dichtheid des te hoger de λ. Bijvoorbeeld:
 
 

[Mike1997]

Wat ik bedoelde met de luchtvochtigheid, is dat er vocht opgenomen kan worden door de platen, en water geleid water een stuk beter dan EPS, waardoor je lambda dus afwijkt. Wanneer het warmer is (zomer) zou er weer vocht uit kunnen verdampen en dit zou dat weer leiden tot een grotere lambda. 
Mijn vraag is dus ook, is dit natuurkundig verantwoord, of zijn er andere opties mogelijk

[Michel Uphoff]

De thermische geleiding van EPS in relatie tot de vochtinhoud in volume procenten:
 

iso_Thermal_Resistance_Fig10 1124 keer bekeken

EPS_resistance to moisture 1124 keer bekeken

 
Zie hier
 
Hoe groot is de gemeten variatie eigenlijk?

[Jan van de Velde]

 of zijn er andere opties mogelijk

Een eerste optie lijkt me om een stuk of tien monsters met bekende gemeten coëfficiënten te bewaren en die elke dag na te meten. Als die metingen per monster erg schommelen is er reden om met een scheef oog naar je meetmethode te gaan kijken

[Pinokkio]

Iedere ochtend wordt er een controlemonster gemeten. De resultaten hiervan schommelen te erg.De resultaten hiervan schommelen te erg. Daarom willen ze weten of er enige mogelijkheid is om de waardes constanter te krijgen. De controlemonsters liggen gewoon naast de machine

Hoeveel verschilt de luchtvochtigheid rondom die machine van dag tot dag?
 
En die paar % variatie in RV van dag tot dag zou dan grote schommelingen in de dagelijkse λ-meting moeten veroorzaken? Ik kan dat niet geloven.
 
EPS is apolair en daardoor niet hygroscopisch. Het zal daarom nauwelijks of geen vocht opnemen uit de lucht want het adsorbeert vanwege zijn apolariteit (vrijwel) geen H₂O.
 
In contact met vloeibaar water kan het wel wat H₂O absorberen in poriën, maar dat is heel iets anders.
 
De simpelste verklaring van sterk wisselende meetresultaten van een controlemonster is dat de metingen niet deugen, ook al wil waarschijnlijk niemand dat horen.

[Mike1997]

Het verschil ligt op maximaal 1%, maar het grappige is dat er door het jaar heen een soort sinusoïde te zien is, daarom is er in de methode weinig te vinden, alles is OK volgens onze Shewartkaart, maar ze willen de schommeling van de seizoenen eruit proberen te halen
 

In contact met vloeibaar water kan het wel wat H₂O absorberen in poriën, maar dat is heel iets anders.

Dit was ook eigenlijk mijn gedachte bij het water wat in de lucht zit, maar dit is dus niet mogelijk?

[Pinokkio]

Het verschil ligt op maximaal 1%, maar het grappige is dat er door het jaar heen een soort sinusoïde te zien is,

- Is die 1 % het maximale verschil tussen zomer en winter?
- En wanneer is de gemeten  λ het hoogst: in de zomer of in de winter?

Dit was ook eigenlijk mijn gedachte bij het water wat in de lucht zit, maar dit is dus niet mogelijk?

Oorspronkelijk schreef je dat de gemeten λ van dag tot dag erg schommelde. Ik kan me niet voorstellen dat een kleine verandering in % RV tussen twee dagen een merkbare verandering in gemeten λ veroorzaakt, maar mijn voorstellingsvermogen is natuuurlijk geen exacte wetenschap.
- Hoe groot zijn die dagelijkse schommelingen in gemeten λ ?
 
- Welke meetmethode gebruiken jullie voor de bepaling van λ ?
 
Om te onderzoeken of luchtvochtigheid een invloed heeft op λ zul je de dagelijks gemeten λ moeten vergelijken met de dagelijkse %RV en dagelijkse luchttemperatuur op de plaats naast de machine waar de controlemonsters normaliter liggen. Alleen dan kun je afschatten of er een verband bestaat tussen λ en relatieve luchtvochtigheid, of tussen λ en absolute luchtvochtigheid, of niet.
 
En als je toch aan het meten bent, meet dan ook iedere keer de luchtdruk.

[Pinokkio]

Ik vond een grafiek met het verband tussen vochtgehalte (water content) van EPS versus relatieve luchtvochtigheid RV (relative humidity RH):
 

Hydroscopic equilibrium moisture content curve for EPS 1124 keer bekeken

Bron: https://tutcris.tut.fi/portal/files/1804089/rantala.pdf
 

Hieruit blijkt dat de variatie in watergehalte van EPS slechts ongeveer 0,05 kg/m³ is tussen 40 en 80 % RV, wat het gebied van normale luchtvochtigheid is.

Die 0,05 kg/m³ komt overeen met slechts 0,005 vol%.
 

Zo'n minimale variatie in watergehalte heeft een invloed op λ van minder dan 0,02 %.
 

Dat volgt uit de formule onderaan pagina 21 in dezelfde bron:

λ_EPS = λ_o + 0,0089 (w%)      BTU•in/hr•sqft•^oF

De omrekeningsfactor van BTU•in/hr•sqft•^oF naar W/m.K is 0,145 dus de formule in SI eenheden wordt dan:
 

λ_EPS = λ_o + 0,0013 (w%)       W/m.K
 

waarin λ_o is de λ van droge EPS en w% is watergehalte in vol%.
 

En het volgt ook uit Figure 10 die Michel postte in bericht #7.
 

Het vergt een watergehalteverandering van 0,3 vol% om 1 % verandering in λ te veroorzaken.
 

Mijn voorstellingsvermogen was dus toch vrij exact: een verandering in relatieve luchtvochtigheid zal bij EPS geen merkbare verandering in λ veroorzaken.

EPS bestaat immers alleen uit C en H atomen, het bevat geen O of N of S of F of Cl, dus het is apolair en daardoor niet hygroscopisch.

 

[Mike1997]

In de zomer is de lambda het grootst (eind juli, begin augustus), en in november/december is deze het laagst. het dagelijkse verschil ligt op iets meer dan 0,02%, maar het gaat er vooral om hoe de schommelingen er door het jaar heen uitgehaald kunnen worden.