Wärmeübergangswiderstand
Der Wärmeübergangswiderstand <math>R_\mathrm{s}</math> (früher: 1/α) ist ein thermodynamischer Kennwert bei einem Wärmeübergang und bezeichnet den Widerstand (engl. resistance), den die Grenzschicht bzw. Oberfläche (engl.: surface) vom umgebenden Medium (im Allgemeinen ein Fluid) zum Bauteil dem Wärmestrom entgegensetzt.
Der Wärmeübergangswiderstand ist definiert als Kehrwert des Wärmeübergangskoeffizienten:
- <math>R_\mathrm{s} = \frac{1}{h} = \frac{1}{h_\mathrm{r} + h_\mathrm{c}}</math>
mit
- <math>h_\mathrm{r}</math> - Wärmeübergangskoeffizient der Strahlung (engl. radiation)
- <math>h_\mathrm{c}</math> - Wärmeübergangskoeffizient der Konvektion (engl. convection)
unter Vernachlässigung der Konduktion.
Die Einheit des Wärmeübergangswiderstandes ist <math>\mathrm{\frac{m^2 \cdot K}{W}}</math> (mit <math>\mathrm{K}</math> - Kelvin, <math>\mathrm{W}</math> - Watt).
Es werden differenziert:
- <math>R_\mathrm{s_i}</math> für Widerstände an der inneren (engl.: internal) Bauteiloberfläche
- <math>R_\mathrm{s_e}</math> für Widerstände an der äußeren (engl.: external) Bauteiloberfläche.
Diese berücksichtigen verschiedene Einflussfaktoren wie die Windgeschwindigkeit und die Richtung des Wärmestromes. Die in der Praxis anzusetzenden Werte sind der DIN-Norm EN ISO 6946 zu entnehmen:
| Richtung des Wärmestroms | |||
|---|---|---|---|
| aufwärts | horizontal | abwärts | |
| <math>R_\mathrm{s_i}</math> (m²·K/W) | 0,10 | 0,13 | 0,17 |
| <math>R_\mathrm{s_e}</math> (m²·K/W) | 0,04 | 0,04 | 0,04 |
Der Wärmeübergangswiderstand wird zusammen mit dem Wärmedurchlasswiderstand zum Wärmedurchgangswiderstand, der zur Ermittlung der Wärmeverluste der Bilanzhülle dient.
Literatur
- Peter Lutz, Heinz-Martin Fischer, Richard Jenisch, Heinz Klopfer, Hanns Freymuth, Ekkehard Richter, Karl Petzold: Lehrbuch der Bauphysik. Schall - Wärme - Feuchte - Licht - Brand - Klima, BG Teubner Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 978-3-322-94083-4.
- Konrad Zilch, Claus Jürgen Diederichs, Rolf Katzenbach, Klaus J. Beckmann (Hrsg.): Handbuch für Bauingenieure. Technik - Organisation und Wirtschaftlichkeit, zweite aktualisierte Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-14449-3.
- Konrad Zilch, Claus Jürgen Diederichs, Rolf Katzenbach, Klaus J. Beckmann (Hrsg.): Grundlagen des Bauingenieurwesens. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-41867-9.
Weblinks
- Wärmeschutz der Gebäudehülle (abgerufen am 3. Januar 2020)
- Behaglichkeit durch Wärmedämmung (abgerufen am 3. Januar 2020)
- Modellierung von Wärmeübertragern in den Gaswechselsystemen von Verbrennungsmotoren (abgerufen am 3. Januar 2020)