Faseverschuiving
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Faseverschuiving is het tijdsverschil of de hoek tussen twee periodieke signalen, zoals spanning en stroom in een elektrisch circuit, of tussen temperatuurpieken binnen en buiten een constructie.
Omschrijving
In de elektrotechniek treedt faseverschuiving op in wisselstroomcircuits door de aanwezigheid van inductieve componenten (zoals spoelen in motoren en transformatoren), waarbij de stroom naijlt op de spanning, en capacitieve componenten (zoals condensatoren), waarbij de stroom voorijlt op de spanning. Dit verschil in fase wordt uitgedrukt in graden of radialen en beïnvloedt de arbeidsfactor (cosinus phi), de verhouding tussen werkelijk en schijnbaar vermogen. Een faseverschuiving kleiner dan 1 kan leiden tot extra energieverliezen en een grotere belasting van het netwerk. In de bouwkunde verwijst thermische faseverschuiving naar de tijd die verstrijkt tussen het moment van de maximale temperatuur aan de buitenzijde van een constructie en het moment dat deze maximale temperatuur de binnenzijde bereikt. Dit is van belang voor het thermisch comfort in gebouwen, met name in de zomer, omdat materialen met een grote faseverschuiving warmte gedurende de dag kunnen opslaan en 's nachts geleidelijk afgeven, wat bijdraagt aan een stabielere binnentemperatuur. Dit fenomeen is relevant bij het toepassen van isolatiematerialen, waarbij biobased materialen vaak een gunstige faseverschuiving hebben.
Elektrische faseverschuiving en arbeidsfactor
In elektrische installaties duidt faseverschuiving tussen spanning en stroom op de aanwezigheid van blindvermogen, dat geen nuttige arbeid verricht maar wel het net belast. De arbeidsfactor (cos φ) kwantificeert deze faseverschuiving; een ideale situatie is een arbeidsfactor van 1, waarbij spanning en stroom in fase zijn en er geen blindvermogen is. Een lage arbeidsfactor kan leiden tot hogere energiekosten (vooral voor grootverbruikers) en een grotere belasting van transformatoren en bekabeling. Correctie van de arbeidsfactor, vaak door het plaatsen van condensatorbatterijen, is een methode om de faseverschuiving te reduceren en de efficiëntie van de installatie te verbeteren.
Thermische faseverschuiving in de bouwkunde
Thermische faseverschuiving is de vertraging waarmee temperatuurwisselingen door een bouwdeel worden doorgegeven. Materialen met een hoge thermische massa en goede isolerende eigenschappen kunnen zorgen voor een aanzienlijke faseverschuiving, waardoor de piek van de binnentemperatuur tijdens hete zomerdagen wordt uitgesteld, idealiter tot de koelere nachtelijke uren. Dit draagt bij aan een stabieler en comfortabeler binnenklimaat zonder excessief gebruik van actieve koelsystemen. De mate van faseverschuiving is afhankelijk van de warmteaccumulatiecapaciteit, dikte en warmtegeleiding van de gebruikte materialen.
Vergelijkbare termen
Arbeidsfactor
Gebruikte bronnen: