Про коефіцієнти теплопередачі та опору теплопередачі

Витрати енергії вимірюються у кіловатах (кВт). Для характеристики будівельних матеріалів  використовується такий показник як Коефіцієнт теплопередачі – коефіцієнт, що визначає яка кількість теплоти передається (втрачається) через площу 1 м2 конструкції (стіна, підлога, дах, вікна) товщиною 1 метр за одиницю часу (1 годину), при різниці зовнішньої та внутрішньої температур в 1 Кельвін (1 0С). Вимірюється в Вт/м2К. Чим менший коефіцієнт теплопередачі тим краще, тобто витрати теплової енергії будуть менші.

Розглянемо практичний приклад

Припустимо, що ми маємо будинок з силікатної цегли з товщиною стіни 52см, температуру повітря зовні -20 град.С, в приміщенні +20 град.С. Коефіцієнт теплопередачі силікатної цегли складає 0,81 Вт/м2К. Різниця температур складає  40 град.С.

Обчислюємо втрати теплової енергії:

0,81 / 0,52 х 40 = 62,3 Вт.

Отже, за вказаними умовами через 1 квадратний метр стіни за одну годину буде втрачатися 62,3 ват теплової енергії.

В такий же спосіб можна розрахувати теплові втрати всього будинку та підібрати відповідне опалювальне обладнання. Очевидно, що різниця температур протягом опалювального сезону, навіть протягом доби, змінюється . Тому для розрахунків використовується показник кількості градусо - діб для тієї місцевості, де розташований об’єкт. Для Житомира він складає 3750. Перемноживши 62,3 на 3750 отримуємо 233625 Вт, або 233,6 кВт втрат теплової енергії через 1 квадратний метр стіни за опалювальний сезон.

Для порівняння теплофізичних характеристик вікон використовується Коефіцієнт опору теплопередачі – коефіцієнт, обернений до коефіцієнту теплопередачі. Вимірюється в м2К/Вт. Чим менший коефіцієнт теплопередачі тим гірше, тобто витрати теплової енергії будуть більші.

Коефіцієнт теплопередачі різних матеріалів

Вакуум – 0 Вт/м2К

Пінопласт – 0,037 Вт/м2К

Деревина – 0,15 Вт/м2К

ПВХ – 0,19 Вт/м2К

Пінобетон – 0,3 Вт/м2К

Цегла пустотна – 0,44 Вт/м2К

Цегла повнотіла – 0,67 Вт/м2К

Цегла силікатна – 0,81 Вт/м2К

Скло – 1,15 Вт/м2К

Сніг – 1,5 Вт/м2К

Бетон – 1,75 Вт/м2К

Сталь – 52 Вт/м2К

Золото – 318 Вт/м2К

Срібло – 429 Вт/м2К

Якщо порівняти коефіцієнти теплопередача пінопласту 0,037 Вт/м2К та силікатної цегли 0,81 Вт/м2К, то видно, що цегла у 22 (0,81 ? 0,037) рази більше проводить тепла ніж пінопласт. Простими словами, пінопласт товщиною 5 см «по теплоті замінює» цегляну стіну товщиною 1 м. Проте це не означає, що будувати будинки можна з пінопласту. Для вибору матеріалів потрібно провести складні теплотехнічні розрахунки.