Giá trị R (cách nhiệt)

Aerogel là một chất con người tạo ra cách nhiệt cực kỳ hiệu quả và có giá trị R rất cao
giá trị R là một đại lượng cách nhiệt  được sử dụng trong việc xây dựng và ngành công nghiệp xây dựng. Trong điều kiện thống nhất, nó là tỷ lệ của sự khác biệt nhiệt độ trên một chất cách nhiệt và nhiệt dòng (truyền nhiệt trên một đơn vị diện tích,  {\dot {Q}}_{A}) thông qua nó hoặc  R=\Delta T/{\dot {Q}}_{A}. Giá trị R đang được thảo luận là đơn vị kháng nhiệt. Điều này được sử dụng cho một giá trị đơn vị của vật liệu đặc biệt bất kỳ. Nó được thể hiện như độ dày của vật liệu chia dẫn nhiệt. Đối với kháng nhiệt của toàn bộ một phần của vật chất, thay vì đơn kháng chiến, chia kháng đơn vị nhiệt của khu vực của vật liệu. Ví dụ, nếu bạn có sức đề kháng đơn vị nhiệt của một bức tường, chia cho diện tích mặt cắt ngang của chiều sâu của bức tường để tính toán khả năng chịu nhiệt. Các đơn vị độ dẫn nhiệt của vật liệu được ký hiệu là C và là đối ứng của cuộc kháng chiến đơn vị nhiệt. Điều này cũng có thể được gọi là bề mặt đơn vị dẫn và ký hiệu là h. số lớn hơn, tốt hơn xây dựng cách nhiệt 's hiệu quả  Giá trị R là đối ứng của giá trị U.
Khoảng nhất của thế giới, giá trị R được đưa ra trong đơn vị SI, thường kelvin mét vuông cho mỗi watt hoặc m² K/W (hoặc tương đương để m² · °C/W). Trong [[Hoa Kỳ phong tục các đơn vị, R-giá trị được đưa ra trong đơn vị ft²·Fahrenheit °F·h/Btu. Nó đặc biệt dễ nhầm lẫn giá trị R của Mỹ và SI, bởi vì giá trị R-ở cả Mỹ và các nơi khác thường được trích dẫn mà không có đơn vị của mình, ví dụ như "R-3.5". Thông thường, tuy nhiên, các đơn vị chính xác có thể được suy ra từ bối cảnh và độ lớn của các giá trị. Hoa Kỳ R-giá trị khoảng sáu lần SI R-giá trị
Truyền nhiệt thông qua một lớp cách nhiệt tương tự như điện trở. Việc chuyển nhiệt có thể được làm việc bằng cách suy nghĩ của kháng trong loạt với một tiềm năng cố định, ngoại trừ các điện trở là điện trở nhiệt và tiềm năng là sự khác biệt trong nhiệt độ từ một phía của vật liệu khác. Cuộc kháng chiến của từng nguyên liệu để truyền nhiệt phụ thuộc vào khả năng chịu nhiệt cụ thể [R-giá trị] / [đơn vị độ dày, đó là một thuộc tính của vật liệu (xem bảng dưới đây) và độ dày của lớp đó. Một rào cản nhiệt bao gồm nhiều lớp sẽ có một số điện trở nhiệt trong các mạch tương tự, mỗi trong loạt. Giống như sức đề kháng trong mạch điện, tăng chiều dài vật lý của một phần tử điện trở (than chì, ví dụ) làm tăng sức đề kháng tuyến tính, gấp đôi độ dày của một lớp có nghĩa là một nửa số truyền nhiệt và tăng gấp đôi giá trị R, tăng gấp bốn lần, khu;... thực tế, mối quan hệ tuyến tính có thể được chỉ gần đúng cho một số tài liệu Bản mẫu:Chú thích cần thiết.
Bộ Năng lượng Mỹ đã đề nghị giá trị R cho các khu vực của Hoa Kỳ dựa trên các chi phí năng lượng địa phương nói chung để sưởi ấm và làm mát, cũng như khí hậu của khu vực. Có bốn loại vật liệu cách nhiệt: Rolls và batts, Loose điền vào, bọt cứng, và Foam-tại-chỗ. Rolls và batts thường được cách điện linh hoạt trong sợi như sợi thủy tinh. Loose-cách nhiệt điền vào trong sợi lỏng hoặc dạng viên và phải được thổi vào không gian. Cứng nhắc bọt là tốn kém hơn so với chất xơ, nhưng nói chung có giá trị R-cao hơn trên một đơn vị có độ dày. Foam ở vị trí có thể được thổi vào khu vực nhỏ để kiểm soát rò rỉ khí, giống như những người xung quanh cửa sổ
Tăng độ dày của một lớp cách điện làm tăng sức đề kháng nhiệt. Ví dụ, tăng gấp đôi độ dày của sợi thủy tinh batting sẽ tăng gấp đôi R-giá trị của nó, có lẽ từ 2,0 m² K/W 110 mm độ dày, tăng đến 4,0 m² K/W 220 mm chiều dày. Truyền nhiệt thông qua một lớp cách điện tương tự như thêm sức đề kháng cho một mạch series với một điện áp cố định. Tuy nhiên, điều này chỉ nắm giữ khoảng bởi vì độ dẫn nhiệt hiệu quả của một số vật liệu cách nhiệt phụ thuộc vào độ dày. Bổ sung các tài liệu gửi kèm theo các vật liệu cách nhiệt như sheetrock và đứng về phía cung cấp thêm nhưng thường nhỏ hơn nhiều giá trị R-.
Có nhiều yếu tố đi vào chơi khi sử dụng giá trị R để tính toán sự mất nhiệt đối với một bức tường cụ thể. Nhà sản xuất R giá trị chỉ áp dụng cho cách nhiệt được cài đặt đúng. Squashing hai lớp batting vào độ dày dành cho một lớp sẽ tăng lên nhưng không tăng gấp đôi giá trị R. Một yếu tố quan trọng để xem xét là đinh tán và các cửa sổ cung cấp một đường truyền dẫn nhiệt song song đó là không bị ảnh hưởng bởi giá trị cách nhiệt R. Ý nghĩa thiết thực của việc này là một trong những có thể tăng gấp đôi giá trị R được sử dụng để bảo vệ một căn nhà và nhận ra ít hơn so với giảm 50% tổn thất nhiệt. Ngay cả vật liệu cách nhiệt bức tường hoàn hảo chỉ loại bỏ dẫn thông qua vật liệu cách nhiệt, nhưng để lại sự mất mát không bị ảnh hưởng nhiệt dẫn điện thông qua các vật liệu như kính cửa sổ và đinh tán cũng như tổn thất nhiệt từ không khí trao đổi.
Các giá trị R là một biện pháp chậm phát triển trí cách nhiệt thiệt hại theo quy định điều kiện thử nghiệm. Các chế độ chính của truyền nhiệt bị cản trở bởi vật liệu cách nhiệt là dẫn nhưng không thể tránh khỏi, nó cũng ngăn cản sự mất nhiệt bởi cả ba phương thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Các phương tiện chính của sự mất nhiệt qua một không gian chứa đầy không khí uninsulated đối lưu tự nhiên, xảy ra do những thay đổi về mật độ không khí với nhiệt độ. Cách điện rất nhiều làm chậm đối lưu tự nhiên. Hầu hết các insulations không khí cái bẫy để mất nhiệt đối lưu quan trọng là loại bỏ để lại chỉ dẫn và chuyển giao bức xạ. Vai trò chính của vật liệu cách nhiệt như vậy là làm cho độ dẫn nhiệt của cách điện của không khí trì trệ, bị mắc kẹt. Tuy nhiên điều này không thể được thực hiện đầy đủ bởi vì các sợi len thủy tinh hay bọt là cần thiết để ngăn chặn đối lưu và làm tăng độ dẫn nhiệt so với không khí tĩnh. Truyền nhiệt bức xạ được giảm thiểu bằng cách có nhiều bề mặt bị gián đoạn một "cái nhìn rõ ràng" giữa các bề mặt bên trong và bên ngoài của vật liệu cách nhiệt. Bản mẫu:Chú thích cần thiết bề mặt như vậy nhiều phong phú trong batting và bọt xốp. Bức xạ cũng được giảm thiểu bằng cách phát xạ thấp (phản chiếu cao) bề mặt. Dẫn nhiệt thấp hơn và, do đó, giá trị R cao có thể đạt được bằng cách thay thế không khí với argon khi thực tế chẳng hạn như giữa các cửa sổ bằng kính niêm phong gấp đôi và trong phạm vi cách ly đặc biệt bọt kín lỗ chân lông.