열관류율(U) 계산 하는 법

단열재 변경시 열관류율을 계산하는 것은 필수다.

계산하는 것은 어렵지 않다.

 

주요 개념  열전도율(k): 1m 두께의 재료가 열을 얼마나 잘 전달하는지를 나타내는 고유한 값으로, 단위는 W/mK입니다. 열관류율(U): 특정 두께를 가진 재료 전체를 통해 열이 얼마나 잘 전달되는지를 나타내는 값으로, 단위는 W/㎡K입니다. 계산식: U=K/두께cap U equals cap K / 두 께 𝑈=𝐾/두께 열저항(R): 재료가 열이 통과하는 것을 얼마나 잘 막는지를 나타내는 값으로, 단위는 ㎡·℃/W입니다. 계산식: R=두께/Kcap R equals 두 께 / cap K 𝑅=두께/𝐾 열관류율과의 관계: R=1/Ucap R equals 1 / cap U 𝑅=1/𝑈

단연한 얘기 부터 하자.

"열전도"가 잘 된다는 것은 "열저항"이 낮다는 것이다.(열전도 ↑ = 열저항 ↓    ∴반비례 관계)

"열전도"는 "단면적"이 클 수록 잘된다. (열전도 ↑ = 단면적 ↑                         ∴ 비례 관계)

"열저항"이  많으면 많을 수록, 열전도는 안된다.

"열관류"가 안된다는 말은 "단열" 이 잘 된다는 말이다.(즉, 열관류가 낮을 수록 좋다.)

"열관류율(열통과)"은 "열전도"와 비슷한 말이다.(통과 ≒ 전도)

 이런 당연한 얘기다.

 

우리가 열관류율(U)를 구하기 위해서는 열저항(R)을 구한다.

여기서, 좌절을 보통은 한다.

왜 구하라는 열관류율(U)가 아니라, 열저항(R)을 구할까?

이유는 단순하다. 모든 자재가 복합 자재이기 때문이다.

신문지 한장도 단열이 되는 것 처럼,

실외/실내 표면 전달 저항+콘크리트+단열재+석고보드+벽지 등

관류율을 구하는데 단순 1개 자재만으로 단열벽을 이루는 것은 없기 때문이다.

근데, 왜 하필 열전도 저항을 구할까? 

저항은 단순히 더하기만 하면, 저항의 합을 구할 수 있기 때문이다.

각각의 열전도율을 두께에 맞춰 계산을 해서, 그것을 가지고, 열관류율을 계산 하려면, 곱하기, 나누기, 곱하기, 나누기를 너무 많이 해야 한다.

 

우리는 단순한걸 좋아하니, 

나누기 한번

더하기 한번

마지막으로 나누기 한번만 하고 싶은 거다.

 

열전도율은 두께 1M의 자재에 대한 고유의 열전달 값이다.

(즉, 단열재 두께가 적으면, 단열이 안되고, 두꺼우면 단열이 잘된다.)

그래서 열전도율/두께로 계산한다.(미터이다. 미리미터가 아니라)

근데, 열저항값은 열관류율과 역수 이다. 그래서 두께/열전도율로 구한다.

그러면, "열관류 저항"을 구할 수 있다. 

각각의 열전도 저항을 모두 구한 후 합을 하면, 전체 열전도 저항의 합계를 구할 수 있다.

(각 부재의 열저항은 통과 열류에 대하여 협동으로 작용=합)

 

열관류저항과 열관류율은 역수 이다.

즉, 1/열전도저항(R)=열관류율(U)

값을 구할 수 있다.