Varmetap

Beregning av Ledningsvarmetap Gjennom en Overflate

En overflates varmetap avhenger av dens areal, hvor godt den motstår varmestrøm (dens R-verdi), og hvor stor en temperaturforskjell den skiller: Varmetap = Areal × Temperaturforskjell ÷ R-verdi. Angi en overflates areal, dens R-verdi, og innendørs- og utendørstemperaturene, så finner denne kalkulatoren hvor mange BTU per time den overflaten mister.

En lavere R-verdi (mindre isolasjon) eller en større temperatursvingning mellom innendørs og utendørs driver begge varmetapet opp. Dette er det samme underliggende forholdet som gjør at en dårlig isolert vegg føles kald ved berøring på en vinterdag, og hvorfor å legge til isolasjon er en av de mest effektive måtene å redusere et hjems oppvarmings- og kjølekostnader på.

Viktige Faktorer å Vurdere

• Dette beregner én overflate om gangen — et hjems totale varmetap er summen på tvers av hver vegg, vindu, tak, og gulv. Vinduer har vanligvis mye lavere R-verdier enn vegger (ofte R-2 til R-5 for et vindu mot R-13 eller høyere for en isolert vegg), så de er ofte en uforholdsmessig stor bidragsyter til totalt varmetap per kvadratfot overflateareal.
• Denne formelen fanger bare opp ledningsvarmetap, ikke luftinnsig. Luft som lekker gjennom åpninger, sprekker, og utette gjennomføringer er en separat, ofte betydelig varmetapsvei denne beregningen ikke inkluderer — et hjem kan ha godt isolerte (lavt varmetap) overflater etter denne formelen og likevel miste betydelig varme gjennom luftlekkasjer formelen ikke måler.
• For dimensjonering av oppvarmingsutstyr brukes vanligvis en “designtemperatur” i stedet for en gjennomsnitts- eller rekordkald temperatur. Ingeniører bruker ofte en regional vinterdesigntemperatur (en realistisk kald, men ikke rekordsettende, verdi spesifikk for ditt område) i stedet for enten en gjennomsnittsdags temperatur eller den kaldeste dagen noensinne registrert, for et dimensjoneringsanslag som er konservativt uten å være voldsomt overdimensjonert.
• En fullstendig oppvarmings- eller kjølelastberegning tar hensyn til mer enn én overflates ledning. En riktig helbygningslastberegning (som den bransjestandard Manual J) tar også hensyn til luftinnsig, interne varmegevinster fra mennesker og apparater, og solvarmegevinst gjennom vinduer — denne kalkulatoren estimerer én del av det større bildet, ikke en fullstendig lastberegning på egen hånd.

Formelen

$$Q = \frac{A \times \Delta T}{R}$$

Hvor $Q$ er varmetap (BTU per time), $A$ er overflateareal (kvadratfot), $\Delta T$ er temperaturforskjellen mellom innendørs og utendørs (°F), og $R$ er overflatens R-verdi (ft²·°F·t/BTU) — den standard imperiske enheten R-verdier er merket med.

Gjennomregnet Eksempel

En 500 kvadratfot vegg med en R-13 isolasjonsvurdering, med innendørstemperaturen på 70°F og utendørs på 30°F:

1. Temperaturforskjell: 70 - 30 = 40°F.
2. Varmetap: 500 × 40 ÷ 13 ≈ 1 538 BTU per time.

Å doble R-verdien (til R-26, omtrent dobbel isolasjon) ville halvert dette varmetapet — samme vegg, samme temperaturforskjell, men halvparten så mye energi som slipper ut hver time.

Vanlige Feil

• Å angi en U-faktor som om den var en R-verdi. Vinduer er ofte vurdert med en U-faktor i stedet for en R-verdi, og de to beveger seg i motsatte retninger — en lavere U-faktor betyr bedre isolasjon, mens en lavere R-verdi betyr dårligere isolasjon. Siden R-verdi = 1 ÷ U-faktor, gir det å angi en U-faktor direkte i R-verdi-feltet et voldsomt feil resultat.
• Å bruke dagens utetemperatur eller et sesonggjennomsnitt ved dimensjonering av oppvarmingsutstyr. Som nevnt ovenfor bør dimensjonering av utstyr bruke en regional vinterdesigntemperatur, ikke bare det termometeret viser på en mild dag — underdimensjonering av utstyr basert på en gjennomsnittstemperatur gjør at et hjem ikke klarer å holde følge de kaldeste nettene.
• Å behandle varmetapet til én overflate som hjemmets totale oppvarmingsbehov. Denne kalkulatoren finner tapet gjennom én enkelt vegg, vindu, eller takseksjon — et hjems totale varmetap (og dermed nødvendig størrelse på ovn eller varmepumpe) er summen på tvers av hver eksteriøroverflate, ikke bare den som er angitt her.
• Å anta at dette tallet allerede inkluderer trekk og luftlekkasje. Som dekket ovenfor er dette bare ledningstap — et hjem med utmerkede vegg- og vindus-R-verdier kan fortsatt føles trekkfullt og miste betydelig varme gjennom utette sprekker som denne formelen ikke fanger opp i det hele tatt.

Godt å Vite

R-verdi og den metriske RSI-verdien kan ikke byttes om ved bare å flytte et desimaltegn. Utenfor USA klassifiseres isolasjon vanligvis i RSI (m²·K/W) i stedet for R-verdi (ft²·°F·hr/BTU) — konvertering mellom dem betyr å multiplisere R-verdien med omtrent 0,1761 (eller dele RSI på samme faktor), så en amerikansk R-13-vegg tilsvarer omtrent RSI-2,3, ikke “13” i metriske termer. Å sammenligne et isolasjonsdatablad fra ett system direkte med et tall fra det andre systemet uten å konvertere først, vil få ellers ekvivalent isolasjon til å se svært forskjellig ut.