• lämmöneriste
• Lämmönvastus
• mittaaminen

Energian käyttö ja erityisesti sen tuhlaaminen on maailmalla ja suomessa edelleen ajankohtainen aihe, vaikka aiheen parissa on tehty tutkimusta ja kehitystyötä jo vuosien ajan. CO²-päästöjen pienentämiseksi ratkaisuja haetaan sekä energian tuotantotapojen muutoksilla, että kulutusta vähentämällä. Erilaisten tilojen ja laitteiden jäähdyttäminen sekä lämmittäminen ovat suuria energian kuluttajia, ja eristäminen on isossa roolissa näiden tarpeen vähentämisessä.

Eristeiden lämmönjohtavuuden mittaukseen on tarjolla standardoituja tapoja sekä näiden pohjalta tehtyjä kaupallisia laitteistoja. Kaupallisten laitteistojen hinnat ovat kuitenkin varsin korkeita ja näin ollen monien yritysten ulottumattomissa. Kaupallisesti tarjotuissa testauspalveluissa laitteistojen hinnat näkyvät testauspalvelujen hinnoissa ja testauksen kuluva aika näytekappaleiden lähetyksineen voi olla melko pitkä.

Nopeaa ja helppoa mittausta

Nopea ja edullinen tapa tehdä mittausta lämmöneristeille ja niistä muodostetuille rakenteille voi madaltaa kynnystä tehdä tutkimusta ja tuotekehitystä yrityksissä. Start Up yrityksistä tuttua test fast, fail fast, adjust fast -periaatetta sovelletaan nykyään myös perinteisemmissä yrityksissä, joten nopealle ja helpolle testaamiselle on tarveta.

Eristeiden valinnassa oleellinen valmistajan ilmoittama eristeen λ-arvo on vanhennetusta levystä mitattu arvo. Tuoreen eristeen λ-arvo korkeampi, johtuen eristeen korkeammasta ponnekaasumäärästä. Hanna-Maija Kianta on osoittanut mittauksillaan eristeiden λ-arvon ja testauslämpötilan välisen yhteyden. Pentaania sisältävät eristeet menettävät eristävyyttään sekä ympäristön lämpötilan kylmentyessä, että lämmetessä.

Edellä olevat seikat ovat yksi esimerkki siitä, miten testaamisella voidaan parantaa tuotteiden ominaisuuksia ja tämän lisäksi voidaan välttyä ikäviltä yllätyksiltä. Esimerkiksi eristeen oletettua huonompi toiminta alhaisissa lämpötiloissa saattaa joissakin tilanteissa aiheuttaa valmistajalle riskin reklamaatiosta, koska tuote ei toimikkaan luvatulla tavalla.

Uusi mittaustapa

Opinnäytetyössä kehitettiin uudenlainen yksinkertainen kuumalaatikko levymäisten lämmöneristeiden mittaukseen. Aikaisemmassa tutkimuksessa yksinkertaisissa kuumalaatikoissa toisena testauskammiona on käytetty mm. laboratoriotilaa.

Opinnäytetyössä kehitetyssä laitteistossa toinen testauskammioista muodostetaan mitattavasta eristemateriaalista itsestään. Tässä lähestymistavassa on monia etuja esimerkiksi perinteiseen kalibroituun kuumalaatikkoon verrattuna:

• Poistuva kalibroinnin tarve
• Pieni koko
• Edullinen hinta

Laitteiston kokonaishinnaksi muodostui noin 500 €, joka ei ole investointikustannuksena ylivoimainen, vaan jopa erittäin edullinen tuotekehittelyn muihin kustannuksiin verrattuna. Perinteiset kuumalaatikkolaitteistot ovat erittäin kookkaita ja tarvitsevat kokonsa puolesta monesti jopa oman huoneen.

Lähteet

Kianta, H. 2017. Lämpötilan vaikutus eristemateriaalien lämmönjohtavuuteen.  – Tampereen teknillisen yliopiston diplomityö.

Mikkola, T. 2026. Edullinen pienoiskuumalaatikko levymäisen solueristeen lämmönjohtavuuden mittaamiseen. – Theseus, Turun ammattikorkeakoulu opinnäytetyö.

Kuva: Finnfoam Oy