Przykładami mogą być panele strukturalne i elementy murowe szczelinowe.
6.2.2 Całkowity opór cieplny komponentu
Całkowity opór cieplny, R T, komponentu składającego się z warstw cieplnie jednorodnych i niejednorodnych równoległych do powierzchni oblicza się jako średnią arytmetyczną górnego i dolnego kresu oporu cieplnego według równania:
'
"
R R
T
T
R
(5)
T
2
11
EN ISO 6946:2007
gdzie:
R’T
kres górny całkowitego oporu cieplnego, obliczony według 6.2.3;
R”T
kres dolny całkowitego oporu cieplnego, obliczony według 6.2.4.
Jeśli jako wynik końcowy przedstawia się całkowity opór cieplny, należy go zaokrąglić do dwóch miejsc znaczących.
Obliczanie dolnego i górnego kresu należy przeprowadzić przy rozważeniu podziału komponentu na sekcje i warstwy, jak pokazano na Rysunku 1, w taki sposób, aby był on podzielony na części, mj, jednorodne cieplnie.
Komponent [patrz Rysunek 1a)] rozpatruje się podzielony na sekcje a, b, c i d oraz na warstwy 1, 2 i 3 [patrz Rysunek 1b)].
Sekcja m (m = a, b, c, … q) prostopadła do powierzchni komponentu ma względne pole powierzchni fm.
Warstwa j (j = 1, 2, … n) równoległa do powierzchni ma grubość dj.
Część mj ma współczynnik przewodzenia ciepła λmj, grubość dj , względne pole powierzchni fm oraz opór cieplny Rmj
Względne pole powierzchni sekcji jest proporcjonalne do całkowitego pola powierzchni. Stąd wynika, że f f 1 f 1
a
b
q
Objaśnienia
D
kierunek strumienia ciepła
a, b, c, d sekcje
1, 2, 3
warstwy
Rysunek 1 – Sekcje i warstwy komponentu niejednorodnego cieplnie
6.2.3 Kres górny całkowitego oporu cieplnego, R’T
12
EN ISO 6946:2007
Kres górny całkowitego oporu cieplnego, R'T, określa się przy założeniu jednowymiarowego strumienia ciepła prostopadłego do powierzchni komponentu. Jest on podany poniższym wyrażeniem
1
f
f
f q
a
b
...
(6)
R'
R
R
R
T
Ta
Tb
Tq
gdzie:
R , R ,..., R
Ta
Tb
Tq
całkowite opory cieplne od środowiska do środowiska każdej sekcji, obliczone z zastosowaniem
Równania (4),
f , f ,..., f
względne pola powierzchni każdej sekcji.
a
b
q
6.2.4 Kres dolny całkowitego oporu cieplnego, R”T
Kres dolny całkowitego oporu cieplnego, R”T, określa się, zakładając, że wszystkie powierzchnie równoległe do powierzchni komponentu są izotermiczne 1).
Równoważny opór cieplny, Rj, każdej warstwy niejednorodnej cieplnie, oblicza się, stosując Równanie (7)2) 1
f
f
f q
a
b
...
(7)
R
R
R
R
j
aj
bj
qj
Kres dolny całkowitego oporu cieplnego jest więc równy określony z Równania (4), tj.
R" R R R ... R R (8) T
si
1
2
n
se
6.2.5 Oszacowanie błędu
Niniejszą metodę szacowania maksymalnego błędu względnego można stosować wtedy, gdy przy obliczaniu współczynnika przenikania ciepła wymagane jest uzyskanie określonej dokładności.
Maksymalny błąd względny, e, obliczony w procentach, z zastosowaniem tego przybliżenia wynosi
1) Jeżeli do warstwy powietrza przylega powierzchnia niepłaska, obliczenia zaleca się wykonać jak dla powierzchni płaskiej, za-kładając rozszerzenie węższego wycinka (lecz bez zmiany oporu cieplnego):
lub usunięcie części wystających (i zmniejszenie oporu cieplnego):
2) Alternatywną metodą, dającą ten sam wynik, jest użycie równoważnego współczynnika przewodzenia ciepła warstwy R d / "
j
j
j
gdzie równoważny współczynnik przewodzenia ciepła, ", warstwy j wynosi
j
" f f ... f
j
aj
a
bj
b
qj
q
Jeżeli warstwa powietrzna jest częścią warstwy niejednorodnej, można ją traktować jako materiał o równoważnym współczynniku przewodzenia ciepła " = d
j
j/Rg, gdzie Rg jest oporem cieplnym warstwy powietrznej określonej zgodnie z Załącznikiem B
13
EN ISO 6946:2007
R' "
e
R
T
T 100 (9) 2 RT
PRZYKŁAD Jeżeli stosunek kresu górnego do kresu dolnego jest równy 1,5, maksymalny możliwy błąd wynosi 20%.
Błąd rzeczywisty przeważnie jest dużo mniejszy niż maksymalny. Błąd ten można oszacować, decydując, czy uzyskana dokładność, przez zastosowanie procedury opisanej w 6.2.2, jest akceptowalna ze względu na:
- cel obliczenia,
- udział całkowitego strumienia ciepła przez konstrukcję budynku, który przenika przez komponenty; których opór cieplny ocenia się za pomocą procedury opisanej w 6.2.2,
- dokładność danych wejściowych.
7 Współczynnik przenikania ciepła
Współczynnik przenikania ciepła wyrażony jest równaniem
1
U
(10)
RT
Poprawki do współczynnika przenikania ciepła należy stosować, jeśli jest to odpowiednie, według Załącznika D.
Jeżeli jednak całkowita poprawka jest mniejsza niż 3% wartości U, poprawki nie są wymagane.
Jeżeli jako wynik końcowy przedstawia się współczynnik przenikania ciepła, należy zaokrąglić go do dwóch cyfr znaczących i podać informację o danych wejściowych zastosowanych do obliczania.
14
EN ISO 6946:2007
Załącznik A
(normatywny)
Opór przejmowania ciepła na powierzchni
A.1 Powierzchnie płaskie
Opór przejmowania ciepła wyrażony jest Równaniem (A.1). 3)
R
1
(A.1)
s
h h
c
r
gdzie:
hc współczynnik przejmowania ciepła przez konwekcję;
hr współczynnik przejmowania ciepła przez promieniowanie;
oraz
hr = εhr0 (A.2) hr0 = 4σTm3 (A.3) gdzie:
ε emisyjność powierzchni do półprzestrzeni;
hr0 współczynnik przejmowania ciepła przez promieniowanie ciała czarnego (patrz Tablica A.1),
σ stała Stefana-Boltzmanna (5,67 x 10-8 W/(m2⋅K4);
Tm średnia temperatura termodynamiczna powierzchni i jej otoczenia, w K.
Wartość ε = 0,9 jest zazwyczaj odpowiednia dla powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej. Gdy stosowane są inne wartości, zaleca się, aby dopuszczały one wszelkie efekty pogarszania się jakości i osiadaniu pyłu w czasie.