Dyner og termisk isolering – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Dyner og termisk isole...

14. november 2016

Dyner og termisk isolering

Hej Spørg om Fysik
Hvilken rækkefølge af dynerne er bedst i forhold til at holde bedst muligt på varmen?

Forestil jer dette: Vi har 2 dyner, den ene er tykkere end den anden. Altså den ene har en bedre isolationsevne end den anden.

Min kæreste mener, at det er ligegyldigt om man ligger med den gode dyne nederst på sig, og den dårlige dyne ovenpå, eller om man ligger med dem omvendt. Han mener, at varmen vil være ens, ligegyldigt hvilken rækkefølge man vælger.

Jeg mener, at man skal lægge den bedste dyne nederst tættest på sig, og den tynde ovenpå. Da den tykke dyne har en bedre isolationsevne, vil den dyne altså holde bedst og længst tid på ens kropsvarme, fremfor den tynde dyne.

Min kæreste derimod mener ikke, at man kan bruge dette i eksemplet om dyner. Jeg mener, at loven må være gældende for alle objekter - ligegyldigt om det er dyner, loftsplader, eller noget helt tredje.

Jeg håber I kan give mig et svar eller en formel der kan besvare spørgsmålet, så vi kan få ro i hjemmet & så jeg kan få ret.. :D

God dag! :) ​

Med ​venlig hilsen
N V L

Termisk isolering er som elektrisk modstand. Har man to dyner vil deres isolationsevne være i ”serie”, dvs. de skal lægges sammen.

Eksempel: Er der altså 0 grader ovenpå dynen, og 33 graders hudtemperatur under dynen, og den tykke dyne er 10 gange mere isolerende end den tynde, vil temperaturfaldet over den tynde være 3 grader og over den tykke 30 grader, ligegyldigt hvilken der ligger øverst - i det mindste teoretisk.

Mange dyner

Virkeligheden er nok mere kompliceret, idet det forudsættes at isolationsevnen af dynerne er ensartet over fladen (fyldet er pænt jævnt fordel, ikke er ligget fladt osv.). Endeligt regner man ikke med, at der ikke sker varmestråling igennem dynen af nogen betydning. Varmestrålingen afhænger af temperaturen i 4 potens, og her gælder det, at har man mange lag, vil isolationen blive meget bedre med de mange lag, et facts man udnytter ved meget lave temperaturer, hvor apparaturet kan pakkes ind i aluminiserede plastfolier i mange lag f.eks. 100, og man derved kan nedsætte strålingen væsentligt. Noget andet er så, at det er svært at få to dyner til at ligge stabilt i et dobbeltlag over det hele og hele natten, så sammensyning eller én tykkere dyne er måske en bedre løsning.

Flere dyner

Varmestrømmen er altså simpelthen proportional med isolationstykkelsen, har isolationen forskellige varmemodstande skal de lægges sammen som elektriske modstande i serie, når vi ser bort fra stråling, og der ikke er mulighed for cirkulerende luft. F.eks. imellem dobbeltvinduer med stor afstand vil en del af varmeoverførselen netop ske ved, at luften ved den kolde rude flader ned fordi kold luft har større densitet end varm, ved den varme rude stiger den op på grund af mindre densitet, og man får derved en rundstrømning, som flytter energi far den varme til den kolde rude.

Ifølge litteraturen gælder nogenlunde i vores befolkning, at energien for hvilestofskiftet, dvs. den afgivne effekt, er for en mand P = 0,847*m + 31,5 W, hvor m er personmassen, for kvinder P = 0,588*m + 36,1 W. Hvis personen vejer 75 kg bliver det 6101 kJ/døgn for mænd og 4813 kJ/døgn for kvinder, en energi vi får fra forbrændingen af den føde vi indtager.

Eksempel på fyldets inddeling i kamre

Sagt på en anden måde, en mand på 75 kg afgiver ca. 95 W, en kvinde på 75 kg ca. 80 W. Når man skal beregne ventilation af større mødelokaler, er tommelfingerreglen så vidt jeg kan opklare, at man tager antal personer og ganger med 100 W, som maksimalværdi for den energi brugerne afleverer, dertil kommer opvarmning, indstråling af energi igennem ruder mm.

Størsteparten af denne energi fra personen skal igennem dynerne, idet dog lidt udstråles og køles fra ansigt, og hvad der eller er ovenfor dynen. En del af energien fra personen tabes imidlertid ved udåndingen (varm luft), vandamp på hudfalder og ikke mindst vanddamp i udånding, hvor der jo går energi til at fordampe udåndingsvandet, og endelig stråling fra huden.

Her ses klart fyldets inddeling i kamre på begge sider af dynen

Denne varmestråling er grunden til, at redningshelikoptere har infrarøde kamaraer, hvor man kan se varmestrålingen fra påklædte personer både fra klæder, som jo slipper varmeledningen igennem og opvarmes og fra hudflader, til vands og i land, og dermed kan det bruges til at finde dem. Naturligvis bevirker dyner og tøjs isolation, og dermed at overfladetemperaturen bliver lavere, så de varmefølsomme kameraer kan have sværere ved at ”se” personen påklædt eller under en dyne.

Så længe at begge dyner ligger ovenpå personen, og hvis de er ensartede i isolationsevne (og det søger dynefabrikanterne at opnå ved at inddele dynen i kamre med fyld, i op til 5 lag), er rækkefølgen altså ligegyldig. I øvrigt tilrådes producenterne, at dynen er 30 cm længere end personen, og ca. 30 cm bredere end brystmålet rundt om personen, og at soveværelsestemperaturen er i intervallet 15 til 22 grader.

Med venlig hilsen
Malte Olsen