意义与机制
在正常的热传导通过平坦的墙壁时,壁的厚度越大,或热导率越小,热量传递就越困难。这可以用热阻来表示。
对于热量在多层中进行传递,应将每层材料的热阻相加。 室内和室外表面的热传递也可以作为热阻项进行计算。
关系与条件
单位面积的导热系数是 d/k,热量损失速率为 P=AΔT/R。如果导热系数翻倍,同时保持相同的温度差,那么理想的热量损失速率将减半。
实际建筑中存在窗户、热桥以及通风和热量积聚的缝隙。然而,仅仅根据墙体 1 维的热导率来预测总的供暖能量消耗,并不能提供准确的方法。
观察实验中需要注意的事物
墙壁和绝缘体的热阻值相加。 在恒定温度差的情况下,更高的热阻值会减少热损失。
采用热导率为 0.04 W/(m·K) 的隔热材料,以及热导率为 0.8 W/(m·K)、厚度为 0.15 m 的墙体。表面热阻为 0.13·0.04 m²K/W。模型采用稳态 1 维热传导,省略窗户、热桥、通风和蓄热。
关键关系与符号
Rtotal = 0.13 + 0.15/0.8 + d/0.04 + 0.04 · P = AΔT/Rtotal
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| d | 绝缘厚度 | m |
| k | 热导率 | W/(m·K) |
| R_total | 单位面积的总热阻 | m²·K/W |
工作实例
墙和绝缘电阻如何进行组合?
将它们串联 · 墙和绝缘层的热阻可以串联。 在恒定温度差下,更高的热阻会减少热损失。
常见误解
- 绝缘材料不会产生热量来加热内部;而是减缓热量的传递。
