Lämpöresistanssi

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 kykyä siirtää lämpöä pois jäähdytettävästä kohteesta 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.Lämmöneristys – Ohjeet 2003; sivu 3 == 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 lämmönjohtokyvystä eli lämpökonduktiivisyydestä (materiaalin ominaissuure). Rakennusfysiikassa lämpökonduktanssia ei suhteuteta pinta-alaan, jolloin tuloksena on yksikkö W/(m²·K) ja suurettakin kutsutaan yleensä lämmönläpäisykertoimeksi tai U-arvoksi. ==Lämpöresistanssin laskeminen== ===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) ===Laskeminen rakennustekniikassa=== Rakennusfysiikassa ollaan kiinnostuneita vain rakenteen suhteellisesta kyvystä vastustaa lämmönvirtausta, sen vuoksi lämpövastusta ei jaeta pinta-alalla. Lämmönjohtamiskyvystä käytetään lämpövastuksen käänteislukua (\scriptstyle U = \frac{1}{R_t}), jota kutsutaan lämmönläpäisykertoimeksi (U). Lämmönläpäisykerroin kuvaa johtuvaa lämpövuota lämpötilayksikköä kohden U = [W/(m²K)]. Lämpöteho eli häviöteho [W] saadaan kertomalla lämmönläpäisykerroin kohteen pinta-alalla ja lämpötilaerolla. Lämmönvastusmerkintöjä: :R_t = kokonaislämmönvastus rakennusfysiikassa :R_i = kerroksen lämmönvastus rakennusfysiikassa :R_a = kerroksen osan lämmönvastus rakennusfysiikassa ====Kerrokselliset rakenteet==== Rakenteiden laskennallisessa mitoituksessa käytetään normaalista lämmönjohtavuutta (\scriptstyle \lambda_n = [\frac{W}{m\cdot K}]). Kerroksen lämmönvastus (\scriptstyle R_i = [\frac{K\cdot m^2}{W}]) on kappaleen paksuuden (\scriptstyle d = [m]) ja kappaleen lämmönjohtavuuden (\scriptstyle \lambda_n) osamäärän käänteisluku: :R_i = \frac{d}{\lambda}. Useammasta kerroksesta koostuvassa rakenteessa kokonaislämmönvastus Rt saadaan laskemalla kerroksien lämmönvastukset yhteen: :R_t = \sum_{i=1}^n R_i = R_1 + R_2 + R_3 + ... + R_n.Lämmöneristys – Ohjeet 2003; sivu 5 ====Rinnakkaiset rakenteet==== :f_a = kerroksen osan suhteellinen pinta-ala :R_a = kerroksen osan lämmönvastus rakennusfysiikassa f_a = \frac{A_i}{A_{kok}} ; A_{kok} = \sum_{i=1}^n A_i :R_i = \frac{1}{\sum_{a=1}^n (\frac{f_a}{R_a})} Eli R_i = \frac{1}{\frac{f_1}{R_1} + \frac{f_2}{R_2} + \frac{f_3}{R_3} + ...} ==Katso myös== *Lämmönläpäisykerroin *Lämmönsiirtymiskerroin *Sähköisten suureiden analogiat, lämpöimpedanssi *Lämpökonduktanssikvantti == Lähteet == *Lämmöneristys – Ohjeet 2003; C4 Suomen rakentamismääräyskokoelma; Ympäristöministeriön asetus lämmöneristyksestä, 2002 === Viitteet === Luokka:Suureet Luokka:Termodynamiikka