Thermische weerstand

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De thermische weerstand of warmteweerstand hangt samen met de eigenschap van nagenoeg alle materialen en stoffen om warmte te geleiden. Metalen zijn goede warmtegeleiders, hebben dus een lage weerstand. Lucht en kunststof zijn voorbeelden van slechte warmtegeleiders, dus met een hoge thermische weerstand. Meestal is een goede of slechte warmtegeleider tevens een goede respectievelijk slechte geleider van elektriciteit.

De warmteweerstand van een laag materiaal is afhankelijk van de thermische geleidbaarheid en de dikte van de laag. De warmteweerstand van een laag wordt bepaald met:

\! R = \frac {d}{\lambda}.

Daarin is R de warmteweerstand in m2.K/W, d de dikte van de laag in m en λ de thermische geleidbaarheid in W/(m.K) van het materiaal van de laag.

De thermische geleidbaarheid van een materiaal kan opgezocht worden in tabellen met de eigenschappen van diverse materialen. Soms is in deze tabellen nog de oude aanduiding kcal/(m.h.C) gebruikt. Dit is eenvoudig om te rekenen met:

\! \lambda in kcal/(m.h.C) . \! \frac {4,19}{3,6} = \lambda in W/(m.K).

De totale warmteweerstand van een constructie wordt bepaald door de warmteweerstanden van de lagen waaruit de constructie is samengesteld bij elkaar op te tellen:

\! R_c = R_1 + R_2 ... + R_n.

Daarin is Rc de totale warmteweerstand van de constructie en zijn R1 t/m Rn de warmteweerstanden van de lagen waaruit de constructie is opgebouwd.

In de bouw wordt de totale warmteweerstand van een constructie vaak aangeduid met Rc. Deze waarde is exclusief de warmteweerstand van een luchtlaagje aan weerszijden van een constructie. Voor het berekeningen van een warmtestroom door een wand (warmteverliesberekening) moet de warmteweerstand van het luchtlaagje aan weerszijden van de wand aan de Rc-waarde toegevoegd worden.

In de warmteverliesberekeningen wordt gebruikgemaakt van de U-waarde (voorheen ook wel aangeduid met K-waarde). De U-waarde is de reciproque waarde van de totale warmteweerstand van een wand (U = 1/Rw). De berekening van de U-waarde en van een warmtestroom door een wand staat omschreven bij het trefwoord U-waarde.

Analogie met elektriciteit[bewerken]

De berekening van een warmtestroom door een wand is overeenkomstig de berekening van een elektrische stroom door een weerstand. Dit staat verder omschreven bij het trefwoord U-waarde.

Periodieke temperatuurverschillen[bewerken]

In geval van periodieke warmtestromen door veranderende temperatuurverschillen wordt wel over thermische impedantie gesproken. Bij stijgende of dalende temperatuur zal de warmtestroom door de wand niet direct evenredig volgen omdat een deel van de warmte in de wand opgeslagen wordt of door de wand vrijgegeven wordt (overeenkomstig een condensator in de elektronica). In de bouw wordt het door de wanden opnemen van warmte in de warmteverliesberekeningen meegenomen als 'opwarmtoeslag'.

Externe links[bewerken]