R-waardes cumulatief?

Gekke vraag misschien, maar is er iemand die weet, liefst met wetenschappelijk onderbouwde argumentatie natuurlijk ;), of je R-waardes mag optellen?

Makkelijk rekenvoorbeeldje:
Ik heb twee matjes van R2, ga ik op de gestapelde matjes liggen, lig ik dan op R4?
Hoor graag van jullie
 
Steun Hiking-site.nl door aankopen te doen via de volgende links (een kleine commissie op aankopen zijn de verdiensten):

Bever Lente Deals
Twee pads combineren zal je warmteniveau verhogen. Je verhoogt de isolatiewaarde. Dat kan dus prima. Of het nu 2+2 gelijk is aan 4 durf ik niet zeggen.
 
Twee pads combineren zal je warmteniveau verhogen. Je verhoogt de isolatiewaarde. Dat kan dus prima. Of het nu 2+2 gelijk is aan 4 durf ik niet zeggen.
Ja, het is eigenlijk niet eens een vraag voor mijzelf of enig ander iemand. Ik was meer in mijn hoofd over de vraag aan het bomen en kon geen argumenten tégen cumulatief toepassen verzinnen. Maar ik ben dan ook geen natuurkundige.
 
Er is wel wat verlies, omdat er tussen de matjes (deels) lucht kan komen/ontsnappen. Het werkt uiteraard wel, maar minder goed dan één mat met dezelfde R-waarde.

Hoe je ze om legt en stapelt, kan ook verschil maken. Maar dat heeft dan weer te maken met verschil geleiding/stroming/straling.
 
Niet 100% wetenschap, maar wel mijn ervaring hieronder.

Stapelen van matten wordt veelal gedaan om tijdens kouder weer een betere R-waarde te krijgen en dus warmer te slapen. Laten we als voorbeeld even een all-season mat nemen: de Therm-a-Rest ProLite Apex (5 cm dik, R4). Twee matten stapelen levert een theoretische R-waarde van R8. Maar optellen kan maar het is niet 100% 1 plus 1 is twee, 8 in dit geval. En dit heeft te maken de verschillende materialen en constructies. Een mat isoleert twee kanten op: hij houdt de kou van de grond tegen en 'reflecteert' je lichaamswarmte. Wat er echter ook gebeurd is dat de mat warmte van je lichaam op neemt en hoe je het ook went op keert, de warmte zal op een gegeven moment ook richting de grond gaan. Gevolg is dat je lichaam energie blijft stoppen in warm blijven. Energie die verdwijnt via de platgedrukte slaapzak in de mat en weer in de grond. Twee gelijke matjes op elkaar leggen in dit geval heeft alleen maar tot gevolg dat je twee matten gaat opwarmen met meer energie-verlies tot gevolg. 1 en 1 is dus geen twee. Een hele dik mat van 10 cm is dus ook geen garantie op een comfortabele warme nacht. Wat ik bij extreem lage temperaturen - slapen op sneeuw - doe is het volgende. Ik neem bijvoorbeeld een Apex (soort van licht en compact) en een closed cell foam mat. De mat die ik heb is merkloos en ik geen idee van de R-waarde maar is vergelijkbaar met een Therm-a-rest RidgeRest Solite, R2.8. Samen zijn ze dus goed voor R6.8. Beter dan de meeste echter wintermatten met een R-waarde va +5. Echter.... Leg de foam mat onder en de Apex boven... doe ik alsnog geen oog dicht omdat ik nodeloos veel energie in de mat met lucht stopt. Leg ik de Apex onder en slaap ik op de gesloten cell mat... lekker warm. Mijn lichaamswarmte wordt niet in de Apex gestopt en blijft dicht bij me terwijl de Apex wel de kou van de grond tegen houdt. Ik geef toe; foam is iets minder comfy maar heel veel beter dan een koude nacht. En.... probeer eens een nacht op twee gestapelde self inflatables door te komen... ik heb het wel geprobeerd maar de matten schuiven steevast van elkaar. En even voor de goede: de Apex heb ik zelf en bevalt en de review staat hier: https://outdoorguru.com/outdoorgear-en/sleeping-pads/therm-a-rest-prolite-apex-sleeping-pad-review/

Groet,
oas_sweden_hilly_small.jpg
Gijs
 
Wat een vreemde redenering. Hier klopt natuurlijk niets van.
Beste Hyz, 'Natuurlijk' zie ik dan graag met een onderbouwing. Ik heb de 'truc' en redenatie erachter ook maar geleerd tijdens wintertraining van een paar Zweedse militairen bij -35 in Lapland. En hij werkt dat is waar het mij om gaat. Gr Gijs
 
Ik voelde hem al aankomen. Wat is jouw redenering dat je extra afkoelt als je twee matten op elkaar legt?

Meer isolatie is minder afkoeling.
 
Gaan we toch de natuurkunde er bij pakken: Uiteindelijk heeft het zowel met warmtegeleiding als met warmtecapaciteit (hoeveel warmte energie gaat er in de mat zelf opgeslagen zitten) te maken. Alhoewel de meeste matten grotendeels uit lucht bestaan, en dus de zelfde warmtecapaciteit hebben, dus dat zal er meestal vrijwel niet toe doen. De minst warmte geleidende mat met de laagste warmtecapaciteit wil je het dichtst bij je lichaam, de meest warmte geleidende mat en hogere warmtecapaciteit verder van je lichaam. Waarbij je dan eigenlijk de lamda waarde (warmtegeleiding per dikte van het materiaal) moet gebruiken, en niet de R waarde (isolatie van de volledige dikte). Dus de volgorde van de matjes van Gijs klopt als de lambda van zijn volschuim matje lager is dan die van het Apex matje (maar de uitleg is wat discutabel).

Voor het gebruik van dubbele slaapzakken weet ik dat er een vuistregel is:
comfortemperatuur_totaal = lichaamstemperatuur - ((lichaamstemperatuur - comfortemperatuur1) + 1/2 * (lichaamstemperatuur - comfortemperatuur2))
in feite zegt deze rekenregel dat de tweede slaapzak maar half effectief is. Bijvoorbeeld omdat hij niet goed aansluit, of omdat de isolatie op sommige plekken platgedrukt wordt omdat het te strak zit. Bij matjes verwacht ik dat ze minder met elkaar interfereren.
 
Olivier, waarvoor dank! Ik heb dezelfde redenatie maar ben niet zo goed in natuurkunde. Meer de afdeling van mijn Lieve Schat. Uit de praktijk weet ik al jaren dat dit zo is. Met mijn ouders jaren op luchtbedden geslapen tot de eerste foammat uit kwam. Wat een verschil! Overigens.... hoe denk jij over reddingsdekens onder een matje? Gr Gijs
 
Dank ieder, maar vnl Marcel en Olivier voor hun wetenschappelijke benadering. Zoals gezegd was de vraag puur een theoretische. Dat meerdere matjes beter isoleren is een open deur natuurlijk, het ging mij er echt om of 1,1 + 1,1 = 2,2 ook echt geldt.

De vraag van Gijs over de isodekens vind ik ook een interessante. Ik heb zelf al eens de knuppel in het hoenderhok gegooid door dat het grootste broodje aap verhaal binnen de outdoorwereld te noemen. Maar ik hoor daar graag ook anderen over.
 
Alhoewel de meeste matten grotendeels uit lucht bestaan, en dus de zelfde warmtecapaciteit hebben, dus dat zal er meestal vrijwel niet toe doen.
Er zijn verschillende soorten matten. TAR neoair werkt met grote luchtkamers, de schuim en donsgevulde met hele kleine luchtkamertjes. Bij de TAR moet je dus een grote luchtkamer verwarmen. Dit kan een nadeel zijn als je veel draait. Ik merk dit duidelijk en dat is de reden dat ik de mat bij een wintervakantie niet gebruik.

Een extra laag aluminium onder de mat kan nog best wat meehelpen. Hoe beter de mat zelf isoleert, hoe minder nut.

Ik ben overigens nog steeds benieuwd naar de uitleg van Gijs waarom een dubbele mat kouder slaapt dan een enkele. Heb je het soms anders bedoeld dan dat je het opschreef?
 
Een andere reden waarom het resultaat minder dan 1+1 kan zijn (die ik hier nog niet genoemd zie) is de mogelijke interactie tussen de buitenlagen. De isolatie van een mat is afhankelijk van de situatie waarin deze gebruikt wordt. Heb je bijvoorbeeld een mat met een reflecterende onderkant, dan werkt dat wel goed bij een droge zandgrond (er is immers weinig geleiding tussen mat en zandkorrels, en dus zal straling voor een groter deel van het energieverlies zorgen), maar niet als de mat in het water ligt (de warmte wordt door geleiding direct van het oppervlak van de mat door het water opgenomen).
Als je twee reflecterende oppervlakken zonder luchtlaag tegen elkaar aan legt, dan zal dat om dezelfde reden weinig isolatiewinst opleveren: de twee lagen zullen via geleiding waarschijnlijk warmte overdragen. Een laag aluminiumfolie onder een schuimmatje zal isolatiewinst opleveren, maar twee laagjes alufolie op elkaar niet: deze twee laagjes zullen door geleiding dezelfde temperatuur aannemen en zich gedragen als één laagje alufolie.

Daarnaast is er het probleem van de zijkant van de mat: ook daarlangs verliest je mat warmte, en deze warmtestroom wordt relatief groter als je de onderkant verder isoleert door een extra mat.
 
Er zijn verschillende soorten matten. TAR neoair werkt met grote luchtkamers, de schuim en donsgevulde met hele kleine luchtkamertjes. Bij de TAR moet je dus een grote luchtkamer verwarmen. Dit kan een nadeel zijn als je veel draait.
Ik denk dat het er niet zozeer om gaat hoeveel lucht er in een matje zit, maar in hoeverre die lucht niet kan bewegen en daarmee beter isoleert dan als die lucht vrij kan bewegen. Een grote luchtkamer met veel dicht schuim er in zal beter isoleren dan dezelfde mat met alleen lucht erin. Een massieve mat van een goed isolerend materiaal zou waarschijnlijk nog beter isoleren, maar niet zo prettig meer liggen en wat gewicht en vervoerbaarheid niet praktisch zijn voor kampeerdoeleinden waar je zelf alles moet vervoeren.
Ik ben overigens nog steeds benieuwd naar de uitleg van Gijs waarom een dubbele mat kouder slaapt dan een enkele. [...]
Dat is natuurlijk niet zo, want dan zouden bijvoorbeeld 2 (dezelfde) truien ook minder warm zijn dan 1 daarvan...
Zelf gebruik ik bij heel lage temperaturen wel eens een EVA mat onder mijn Thermarest luchtmatje, en dat is dan beduidend warmer.
 
Laatst bewerkt:
Een andere reden waarom het resultaat minder dan 1+1 kan zijn (die ik hier nog niet genoemd zie) is de mogelijke interactie tussen de buitenlagen. De isolatie van een mat is afhankelijk van de situatie waarin deze gebruikt wordt. Heb je bijvoorbeeld een mat met een reflecterende onderkant, dan werkt dat wel goed bij een droge zandgrond (er is immers weinig geleiding tussen mat en zandkorrels, en dus zal straling voor een groter deel van het energieverlies zorgen), maar niet als de mat in het water ligt (de warmte wordt door geleiding direct van het oppervlak van de mat door het water opgenomen).
Als je twee reflecterende oppervlakken zonder luchtlaag tegen elkaar aan legt, dan zal dat om dezelfde reden weinig isolatiewinst opleveren: de twee lagen zullen via geleiding waarschijnlijk warmte overdragen. Een laag aluminiumfolie onder een schuimmatje zal isolatiewinst opleveren, maar twee laagjes alufolie op elkaar niet: deze twee laagjes zullen door geleiding dezelfde temperatuur aannemen en zich gedragen als één laagje alufolie.

Daarnaast is er het probleem van de zijkant van de mat: ook daarlangs verliest je mat warmte, en deze warmtestroom wordt relatief groter als je de onderkant verder isoleert door een extra mat.
Dit is precies de redenatie waar ik hierboven op doelde, die ik slecht kan volgen.
Natuurlijk is het zo dat wanneer de convectie geminimaliseerd wordt, de straling een groter aandeel in het warmteverlies heeft. Maar uitgaan van stralingswarmte, die door de onderkant van de slaapzak heengaat, door een R-zoveel matje, tot een (vaak geribbeld of gekreukeld) laagje reflecterende folie, zijn terugweg weer inzet door R-zoveel matje en slaapzak, om uiteindelijk de persoon zoveel en zoveel warmer te houden? Volgens mij vast meetbaar maar nauwelijks voelbaar verschil.
 
Daarnaast is er het probleem van de zijkant van de mat: ook daarlangs verliest je mat warmte, en deze warmtestroom wordt relatief groter als je de onderkant verder isoleert door een extra mat.
Absoluut is het warmteverlies waarschijnlijk hetzelfde. Dus je koelt door de zijkant (van de bovenste mat) exact hetzelfde af. Dus dat het relatief een groter aandeel wordt, is volgens mij dus niet relevant.

Desgewenst over de zijkant van de mat die je eronder legt: die vervangt de grond van één mat door een klein stukje contactoppervlak aan lucht. Dat is gunstiger. Dus ook op dat vlak helpt de tweede mat gewoon bij het verminderen van de afkoeling.

Ik vermoed echter dat er nog meer aspecten zijn. Ik heb bijvoorbeeld een bredere mat, omdat ik als zijslaper bij een smalle mat meer afkoel bij de lichaamsdelen die op de rand van de mat liggen en/of uitsteken. In de theorie dat een ingedrukte slaapzak niet isoleert, zou het warmer slapen door een smallere mat te gebruiken waar bv. je knieën uitsteken. Ook daarom ben ik het met die theorie niet eens.
 
Steun Hiking-site.nl door aankopen te doen via de volgende links (een kleine commissie op aankopen zijn de verdiensten):

Bever Lente Deals
Ik denk dat het er niet zozeer om gaat hoeveel lucht er in een matje zit, maar in hoeverre die lucht niet kan bewegen en daarmee beter isoleert dan als die lucht vrij kan bewegen. Een grote luchtkamer met veel dicht schuim er in zal beter isoleren dan dezelfde mat met alleen lucht erin.
Klopt. Daarom noemde ik het de grootte van de luchtkamers. Optimaalst zijn hele kleine, luchtdichte luchtkamers met zo licht mogelijk materiaal eromheen.

Bij isolatie voor in een gebouw kan dat nog veel optimaler gemaakt worden dan bij een slaapmat. De best isolerende (volgens de NL rekenmethode) zijn daar allemaal harde platen en/of drukvast.
 
Beleef jij plezier aan Hiking-site.nl?
Overweeg dan een (eventueel maandelijkse) vrijwillige donatie te doen via onderstaande knop:


Steun Hiking-site.nl door aankopen te doen via de volgende links (een kleine commissie op aankopen zijn de verdiensten):

Bever Lente Deals
Bovenaan