Wie kann ich den r-Wert einer Wand messen?

Das Erhalten des R-Werts basiert wirklich auf drei Dingen.

1. Materialien
2. Distanz
3. Abdichtung

Beispiel – Wenn Sie mit 2x6s anstelle von 2x4s nur Rigipsplatten einrahmen würden, hätte Ihre Wand einen höheren r-Wert, da die Luft eine größere Entfernung zur anderen Seite zurücklegen würde.

Auch Materialien erhalten einen r-Wert basierend auf ihrer Verwendung im besten Fall. Nur weil Sie eine Isolierung aus R-13 haben, bedeutet das nicht, dass Sie nach der Installation R-13-Rückgaben erhalten. Denken Sie daran, ein Stück Isolierung mit einer Breite von 12 Zoll einzubauen, um eine Lücke von 50 Fuß zu schließen. Hat es etwas Messbares bewirkt? Wahrscheinlich nicht.

Auch der r-Wert ist wieder eine maximale Messung. Wenn die Außentemperatur 70 Grad und die Innentemperatur 70 Grad beträgt, könnten Sie 5 Fuß Material mit einem r-Wert von 500 haben, aber in Wirklichkeit liefert es einen r-Wert von 0. Der r-Wert misst eine Änderung der Temperatur von eine Seite eines Systems zur anderen. Je drastischer die Temperaturen sind, desto größer ist der Bedarf an mehr R-Wert und desto größer sind die R-Wert-Renditen, die Sie erhalten werden.

Um Ihre Frage zu beantworten, ohne das CSI-Team zusammenzubringen, benötigen Sie also ein Thermometer und ein paar Stunden stabiles Wetter (schalten Sie auch Ihre Heizung/Klimaanlage aus). Optionales Zubehör wäre ein Schuhkarton - um das Thermometer vor Sonne und Zugluft zu schützen.

Beachten Sie, dass ich nicht beantwortet habe, wie viel potenzieller R-Wert eine Wand haben könnte, weil das keine Rolle spielt. Sie werden Nähte, Steckdosen, Stollen, was auch immer, geklebt haben. Sie möchten Funktionalität aus der realen Welt. Messen Sie die Temperatur an der Außenwand, messen Sie die Temperatur im Inneren und messen Sie die Temperatur direkt an derselben Wand an derselben Stelle. Dieses Diagramm funktioniert. Am einfachsten in einem Fensterbereich, funktioniert aber überall.

Um den wahren R-Wert Ihres Systems zu kennen, müssen Sie extreme Temperaturen draußen/innen haben. Wenn Ihr System wirklich eine Leistung von mehr als r-15 erbracht hat, was einer Änderung von etwa 5 Grad im Verlauf eines 100-Grad-Temperaturkonflikts entspricht, müssen Sie einen dieser -40-Grad-Tage mit wohligen 80 Grad im Inneren haben, um Ihre Temperatur zu erreichen wahre Messung. Ich habe sehr gut isolierte Häuser getestet und sie erreichen normalerweise einen Bereich von r-15 bis 20. Sprühschaum hat in einigen Fällen R-20 übertroffen.

Sie benötigen drei Temperaturfühler, ein Stück Material mit bekannter Dicke und Wärmeleitfähigkeit (oder bekanntem R-Wert) und ein gutes Maß für die tatsächliche Dicke der Wand. Die Innen- und Außenseite des Gebäudes müssen unterschiedliche Temperaturen haben; Je größer der Temperaturunterschied, desto sauberer die Messung.

Legen Sie die Wand mit dem bekannten Material ein und messen Sie die Temperaturen wie unten gezeigt.

Die Wärme, die sich durch das bekannte Material bewegt, pro Flächeneinheit, q '' = – k Δ T /Δ x , wobei k die Wärmeleitfähigkeit des bekannten Materials (W/m/K), Δ T T2–T1 und Δ ist x ist die Dicke des bekannten Materials.

Im stationären Zustand muss die Wärmemenge, die durch das mysteriöse Material fließt, die gleiche sein wie durch das bekannte Material, sodass Sie k für das mysteriöse Material mit k = – q '' Δ x /Δ T herausfinden können , wobei q ' ' ist der zuvor berechnete Wärmefluss, Δ x ist die Dicke des mysteriösen Materials und Δ T ist T3-T2.

Der R-Wert ist Δ x / k , aber Sie müssen auf Einheiten achten. Wenn k in W/m/K ist, ist R in K·m^2/W. Multiplizieren Sie dies mit 5,678263, um h·ft^2·ºF/BTU zu erhalten, was die üblichen Einheiten für R in den USA sind.

Eine Thermografiekamera wäre eine teure Möglichkeit, den Wärmeverlust zu messen. Ein preiswertes Laserthermometer würde Ihnen einen lesbaren Unterschied zwischen mehreren Punkten liefern. Beide Methoden erfordern einen Temperaturunterschied zwischen den Seiten der Wand. Die genauesten Messungen würden den größten Unterschied erfordern. Es wäre einfacher, den Unterschied zwischen einer Innentemperatur von 70 Grad und einer Außentemperatur von 25 Grad zu erkennen.

Sie könnten einen Teil der Wand ausschneiden, ihn in eine Kiste aus einem extrem schlechten Wärmeleiter legen, einer Seite eine bekannte Wärmemenge zuführen und die resultierende Temperaturänderungsrate auf der anderen Seite messen. Dadurch können Sie den u-Wert der Wand berechnen, und die Beziehung u=1/r ergibt den r-Wert.

Sie können auch in einer kalten Nacht die Temperaturen an den Innen- und Außenwandflächen sowie der Innen- und Außenluft über die Zeit verfolgen und gleichzeitig die Innentemperatur stetig erhöhen. Möglicherweise müssen Sie die Physik-Website um Hilfe bei den Berechnungen und möglichen Fehlerquellen für diese Methode bitten.

Oder Sie können ihn schätzen, indem Sie die Art, Dicke und den Zustand der Isolierung und anderer Materialien überprüfen und eine Tabelle wie diese zu Rate ziehen . Als allgemeine Faustregel sollten Sie etwa 10–40 % abziehen, um Wärmebrücken an den Bolzen, unvollkommene Installation, Luftstrom und andere Störfaktoren zu berücksichtigen. Bei einer nahezu perfekten Wand können Sie 10 % abziehen, um Stollen zu berücksichtigen, aber wenn sie nicht richtig luftdicht ist und es Isolierungslücken und ein paar feuchte Stellen gibt, können Sie je nach Schweregrad 20 bis 50 % abziehen Ausgaben.

Sie können ein System kaufen, das die Oberflächentemperatur innen und außen (Tout, Tin) misst und auch den Wärmestrom q" direkt misst.

Dann können Sie den R-Wert direkt berechnen: R = (Tout - Tin) / q"

Ein Beispiel für solche Sensoren und eine R-Wert-Messung finden Sie hier: https://www.fluxteq.com/r-value-measure-system