Opory przejmowania ciepła

Jest to pojęcie określające opory, jakie migrującemu ciepłu stawia wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia przegrody. Ich wartości zależą od środowiska zewnętrznego i od kierunku strumienia przepływu ciepła. 

Ciepło migruje przez przegrody w stronę od cieplejszej do zimniejszej. Przenikające z ogrzewanego wnętrza ciepło najpierw napotyka opór na wewnętrznej powierzchni przegrody - to opór wejścia R_si. Następnie, po przebrnięciu przez wszystkie kolejne warstwy ściany, stropu czy dachu (każda z nich stawia określony opór R_n), odpływające ciepło musi jeszcze pokonać opór na powierzchni zewnętrznej - to opór wyjścia R_se. Dopiero suma wszystkich oporów pozwala określić całkowitą wartość oporu cieplnego, a na jej podstawie - wyznaczyć współczynnik przenikania ciepła przegrody U.

>>> zobacz obliczanie R i U

Opory przejmowania ciepła są wypadkowymi współczynników przejmowania ciepła na drodze konwekcji (h_ci, h_ce) i promieniowania (h_ri, h_re):

R_si = 1 / (h_ci + h_ri)

R_se = 1 / (h_ce + h_re)

Ze wzorów tych korzysta się jednak tylko dla powierzchni zakrzywionych. Dla płaskich w obliczeniach przyjmuje się uproszczone wartości oporów przejmowania ciepła, wyznaczone odpowiednio dla kierunków przepływu strumienia ciepła (w górę, poziomo i w dół):

Warto zauważyć, że dachy o nachyleniu do 60⁰ rozpatruje się tak, jak powierzchnie poziome - kierunek ciepła "w górę". Bardziej strome połacie traktuje się jak przegrody pionowe, a kierunek przepływu ciepła uwzględnia w zakresie "poziomo".

Poza kierunkiem przepływu strumienia ciepła istotne jest również środowisko, z jakim styka się przegroda po stronie zewnętrznej. Opór wejścia jest od niego niezależny, jednak opór wyjścia jest inny dla powietrza zewnętrznego i dla pomieszczenia nieogrzewanego (lub ogrzewanego, ale tylko do temperatury 8-16⁰C). Wynika to z mniejszej intensywności konkwekcji. Dla stref zagłębionych w gruncie oporu wyjścia nie uwzględnia się. 

Opracowanie na podstawie: Agnieszka Kaliszuk-Wietecka, "Budownictwo zrównoważone. Wybrane zagadnienia z fizyki budowli", wyd. PWN, Warszawa 2017.  

Data publikacji: 20 stycznia 2019