Lämpöresistanssi
Wikipedia
Lämpöresistanssi eli lämpövastus tai lämmönvastus tai terminen resistanssi (tunnus Rth) kuvaa, miten paljon lämpötilaeroa tulee jossakin lämpöä johtavassa kohteessa, kun tietty lämpöteho vaikuttaa kohteen toisella puolella. Lämpöresistanssilla voidaan kuvata esimerkiksi jäähdytyselementin toiminnan tehokkuutta tai lämmön vuotamista jonkin eristerakenteen läpi. Mitä suurempi lämpöresistanssilukema on, sitä huonommin lämpö johtuu. SI-järjestelmän mukaisesti lämpöresistanssille tulee yksiköksi kelviniä wattia kohti eli K/W.
Rakennusfysiikassa lämmönvastus saa hieman SI-järjestelmästä poikkeavan merkityksen. Rakennusfysiikassa lämmönvastusta ei suhteuteta pinta-alaan, jolloin tuloksena on yksikkö K•m²/W.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Lämpökonduktanssi (lämpöresistanssin käänteisarvo)
Lämmön johtumista voidaan kuvata myös lämpöresistanssin käänteisarvolla eli lämpökonduktanssilla (yksikkö W/K). Tälle suureelle käytetään toisinaan ilmaisua lämmönjohtavuus, vaikka tätä sanaa toisaalta käytetään materiaalin lämmönjohtamiskyvystä eli lämpökonduktiivisyydestä (materiaalin ominaissuure).
Rakennusfysiikassa lämpökonduktanssia ei suhteuteta pinta-alaan, jolloin tuloksena on yksikkö W/(K•m²) ja suurettakin kutsutaan yleensä lämmönläpäisykertoimeksi tai u-arvoksi.
[muokkaa] Lämpöresistanssin laskeminen
[muokkaa] Laskeminen yleensä
Lämpöresistanssi Rth on lämpötilaeron ΔT suhde tehoon P:
- Rth = ΔT/P
SI-järjestelmä mukainen yleinen lämpöresistanssi Rth jollekin kappaleelle (poikkipinta-ala A ja pituus l) voidaan laskea materiaalille ominaisen lämmönjohtavuuden λ avulla:
- Rth = l / (λ·A)
[muokkaa] Laskeminen rakennustekniikassa
Rakennusfysiikassa ollaan kiinnostuneita vain rakenteen suhteellisesta kyvystä vastustaa lämmönvirtausta, sen vuoksi lämpövastusta ei jaeta pinta-alalla. Lämmönjohtamiskyvystä käytetään lämpövastuksen käänteislukua (
, jota kutsutaan lämmönläpäisykertoimeksi, ![U = [\frac{W}{m^2\cdot K}]](http://upload.wikimedia.org/math/b/b/f/bbf684171ce1c199c257ad4b15e84e3d.png)
). Lämmönläpäisykerrointa (U) käytetään yleensä kuvaamaan lämpövirtaa ja siksi vasta se kerrotaan kohteen pinta-alalla.
- Rt = kokonaislämmönvastus rakennusfysiikassa
- Ri = kerroksen lämmönvastus rakennusfysiikassa
- Ra = kerroksen osan lämmönvastus rakennusfysiikassa
[muokkaa] Kerrokselliset rakenteet
Rakenteiden laskennallisessa mitoituksessa käytetään normaalista lämmönjohtavuutta (![\lambda_n = [\frac{W}{m\cdot K}]](http://upload.wikimedia.org/math/a/5/a/a5a867439d16e1bdf41e3034cf8c7000.png)
)
Kerroksen lämmönvastus ![R_i = [\frac{m^2\cdot K}{W}]](http://upload.wikimedia.org/math/e/7/d/e7deeec0187e62d4034715b583181675.png)
lasketaan jakamalla kappaleen paksuus(d = [mm]) kappaleen lämmönjohtavuudella (λn)
Useammasta kerroksesta koostuvassa rakenteessa kokonaislämmönvastus Rt saadaan laskemalla kerroksien lämmönvastukset yhteen.
Eli Rt = R1 + R2 + R3 + ...
[muokkaa] Rinnakkaiset rakenteet
- fa = kerroksen osan suhteellinen pinta-ala
- Ra = kerroksen osan lämmönvastus rakennusfysiikassa
; 
Eli 
