Калькулятор теплового сопротивления

Введите расчет

Толщина L (м)

Теплопроводность k (Вт/(м·К))

Площадь A (м²)

Результатов

Тепловое сопротивление (R)

0,25

К/Вт

Тепловая проводимость (U = 1/R)	4 W/K

Что такое тепловое сопротивление?

Тепловое сопротивление (\(R\)) показывает, насколько сильно слой материала препятствует кондуктивному переносу тепла. Чем выше значение \(R\), тем лучше теплоизоляция: при той же разнице температур через материал проходит меньше тепла. Это базовая величина в строительной теплофизике, в системах охлаждения электроники и в инженерных расчётах теплопередачи. Калькулятор использует соотношение для стационарной теплопроводности, чтобы найти \(R\) по геометрии слоя и свойствам материала.

Тепло проходит через пластину толщиной \(L\) и площадью \(A\); сопротивление растёт с \(L\) и падает с \(k\) и \(A\).

Как пользоваться калькулятором

Введите три значения: толщину материала \(L\) в метрах (расстояние, которое должно пройти тепло), теплопроводность \(k\) в Вт/(м·К) (свойство материала) и площадь \(A\) в квадратных метрах, через которую проходит тепловой поток. Калькулятор вернёт тепловое сопротивление \(R\) в кельвинах на ватт (К/Вт) и тепловую проводимость \(U = 1/R\) в Вт/К.

Разбор формулы

Основное уравнение выглядит так:

$$R = \frac{\text{Толщина } L}{\text{Теплопроводность } k \cdot \text{Площадь } A}$$

Сопротивление растёт с увеличением толщины, ведь теплу приходится преодолевать большее расстояние, и уменьшается при росте теплопроводности или площади, поскольку и то, и другое облегчает прохождение тепла. Материалы с низким \(k\) (например, пенопласт или стекловолокно, \(k \approx 0{,}04\) Вт/(м·К)) дают высокое сопротивление и служат хорошими теплоизоляторами, тогда как металлы (высокое \(k\)) дают очень низкое сопротивление.

Тепловое сопротивление ведёт себя как электрический резистор между горячей и холодной поверхностями.

Пример расчёта

Возьмём пенопластовую панель толщиной \(0{,}1\) м с теплопроводностью \(k = 0{,}04\) Вт/(м·К), закрывающую площадь \(10\) м². Тогда

$$R = \frac{0{,}1}{0{,}04 \times 10} = \frac{0{,}1}{0{,}4} = 0{,}25 \ \text{К/Вт}$$

Проводимость составит \(U = 1/0{,}25 = 4\) Вт/К — то есть через панель проходит 4 ватта на каждый кельвин разницы температур.

Частые вопросы

В каких единицах ведётся расчёт? В единицах СИ: метры, Вт/(м·К) и м², что даёт сопротивление в К/Вт.

Чем R-value отличается от этого \(R\)? В строительстве «R-value» — это, как правило, удельное сопротивление, отнесённое к площади (\(R = L/k\), единицы м²·К/Вт). Этот калькулятор учитывает площадь и даёт абсолютное сопротивление всей конструкции в К/Вт. Обратите внимание: в строительных нормах разных стран обозначения и единицы могут отличаться.

Можно ли складывать слои? Да — для слоёв, соединённых последовательно, общее сопротивление равно сумме сопротивлений \(R\) каждого слоя.