Varmeledning

Stationær endimensional varmestrøm

Fourier's varmeledningsligning:

Stationær endimensional varmestrøm gennem en homogen plan væg

U-værdi

Isolans

Overgangsisolanser

Stationær varmestrøm gennem cirkulære, cylindriske vægge (rør)

Udvalgte materialers varmeledningsevner

Fourier's varmeledningsligning:

hvor

dF er varmestrømmen der går igennem fladen dA i tiden dt.

dQ er varmemængden og ¶t/¶x er temperaturgradienten i x-retningen.

l er materialets varmekonduktivitet også kaldet varmeledningsevne

Stationær endimensional varmestrøm gennem en homogen plan væg

F = U · A · (t_i - t_u)

hvor

F er varmestrømmen

U er transmissionskoefficienten (U-værdi)

A er arealet

t_i er temperaturen på den varme side

t_u er temperaturen på kolde side

[W]

[W/(m²·K)]

[m²]

[°C]

U-værdi

For en væg bestående af flere planparallelle, homogene lag kan U-værdien beregnes af:

hvor

R_i

R_u

R_m

R_v

R_l

er transmissionskoefficienten (U-værdi)

er overgangsisolans ved den indvendige overflade

er overgangsisolans ved den udvendige overflade

er isolans for materialelaget

er isolans for ventilerede lag i konstruktionen

er isolans for luftlag (ikke ventilerede lag i konstruktionen)

[W]

[m²·K/W]

Isolans

Et materiales modstand mod varmestrømmen (varmeisolansen) beregnes af:

hvor

R_m er varmeisolansen

s er lagets tykkelse

l er lagets varmeledningsevne

[m²·K/W]

[m]

[W/(m·K)]

Overgangsisolanser

Ved vægoverflader er der en overgangsisolans, som skal medregnes i vægens samlede U-værdi. Overgangsisolansen beregnes vha. varmeovergangskoefficienter betegnet a. Varmeovergangskoefficienten består af et strålings- og et konvektionsbidrag: a = a_s + a_k

hvor

R_i er overgangsisolans ved den indvendige overflade

R_u er overgangsisolans ved den udvendige overflade

a_i,s er varmeovergangskoefficienten fra stråling på den indvendige side

a_i,k er varmeovergangskoefficienten fra konvektion på den indvendige side

a_u,s er varmeovergangskoefficienten fra stråling på den udvendige side

a_u,k er varmeovergangskoefficienten fra stråling på den udvendige side

[m²·K/W]

[W/(m²·K)]

Der kan normalt regnes med en indvendig overgangsisolans (R_i) på 0,13 m²·K/W og en udvendig overgangsisolans (R_u) på 0,04 m²·K/W

Stationær varmestrøm gennem cirkulære, cylindriske vægge (rør)

Varmestrømmen gennem en cirkulær, cylindrisk væg bestemmes af:

hvor

U_rør

t₁

t₂

er varmestrømmen

linietransmissionskoefficienten (U-værdi)

er vægens (rørets) længde

er temperaturen inde i røret

er omgivelsestemperaturen

[W]

[W/(m·K)]

[m]

[°C]

U-værdien for et rør bestående af n planparallelle lag bestemmes af:

hvor

a₁

a_n

d_n

l_n

er den indvendige varmeovergangskoefficient

er den udvendige varmeovergangskoefficient

er diameteren af det n-lag

er varmeledningsevne for det n-lag

[W/(m²·K)]

[m]

[W/(m·K)]