热效率传导

1 导热系数、传热系数、传热阻

1.1 导热系数λ一般是针对于热传导而言，单位为W/m.K；

导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,℃），在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米•度（W/m•K，此处为K可用℃代替）。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。

通常（在摄氏20度下）纯铜的导热系数为386W/m.K;空气在标准状态下导热系数为0.0244W/m.K；PU（聚氨酯）的导热系数为0.052W/一般的讲导热系数在0.005W/m.k以下的材料称为高效保温材料。

1.2 传热系数一般是针对于对流传热而言，单位为W/m2.k。传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，℃），1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此处K可用℃代替）。

导热系数与材料的组织、密度和含水量有着密切的关系。

1.3 什么是传热阻 —— 传热阻R。是传热系数K的倒数。即R。=1/K，单位是（平方米•度）/瓦[M2• K）/W]。围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻Ro值愈大，保温性能愈好。

1.4 表面换热系数

　围护结构表面与附近空气之间的温差为1℃，单位时间内通过单位面积转移的热量，单位为W/(m2·℃)。表面换热系数为该表面对流换热系数与该表面辐射换热系数之和。实际上是形式地把计算的辐射换热折合成对流换热，用表面换热系数兼顾对流与辐射换热的影响，以利于简化复杂传热的解剖。建筑外维护结构内外表面的环境条件不同，室外气流速度比室内大，所以内外表面换热系数也不相同。工程上所用的表面换热系数的数值一般可从有关规范查出。

表面换热系数用符号a表示。

1.5 表面换热阻R m2.k/W

表面换热系数的倒数。在内表面，称为内表面换热阻；在外表面称为外表面换热阻

1.6 漏热率

单位温差内热功率的消耗量。总漏热率用来综合衡量车厢的漏热性能，由下式确定：

Uθ= Q/(θi－θe)

式中：Uθ——总漏热率，W/K；

Q——车厢内加热稳定时的总耗功率，W；

θi——车厢内部平均温度，即为各感温元件指示温度的算术平均值，K；

θe——车厢外部平均温度，即为各感避元件指示温度的算术平均值，K。

2 真空绝热板（VIP）导热系数简介

真空绝热板是导热系数较低的保温隔热材料。在保温隔热设施的应用上效能价值较好。据目前世界上比较先进的“导热系数检测仪”检测，真空绝热板的导热系数一般在0.005W/m.

k左右。生产工艺过程和原材料的选用控制的好，其导热系数能够达到0.004W/m.k以下。

真空绝热板（VIP）的导热系数在此基础上与真空度有着密切的关联。相对的讲，真空度越高，真空绝热板的导热系数越低。

为了得到和保持真空绝热板（VIP）较低的导热系数，在真空绝热板（VIP）整个形成过程中，对材料的选择、真空度的获得、真空度的保持等方面都是不可忽视的重要环节。

3 绝热材料

材料的导热性就是材料传导热量的能力，用导热系数λ来表示(w/m.k).导热系数为多少的材料可以称作绝热材料?

3.1 <建筑物理>(中国建筑工业出版社)47页"究竟导热系数小到什么程度才算绝热材料，并没有绝对的标准，通常把导热系数小于0.25，并用于绝热工程的，叫作绝热材料."
3.2 同济大学的一级注册建筑师考试教程第865页说，绝热材料的导热系数不宜大于
0.23W/m.K，表观密度不宜大于600kg/m3，抗压强度应大于0.3MPa。

3.3 保温隔热材料是绝热材料的一部分，一般将导热系数小于0.174W/（M•K）的材料称为绝热材料。绝热材料性能高低，是由绝热材料本身、导热系数的大小决定的，导热系数越小，其绝热性能越好。

3.4 为确保建筑绝热工程的节能效果，务必选用高效优质保温隔热材料。一般将导热系数小于或等于0.05W/（M• K）的称为高效保温隔热材料。
这个范围的材料有：太空反射涂料、柔性橡塑海绵保温材料、聚乙烯泡沫塑料、硬度聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉及制品，岩棉矿渣棉及制品等。

空调工程上的K值计算

对于空调工程上常采用的换热器而言，如果不考虑其他附加热阻，传热系数K值可以按照如下计算：

K=1/(1/Aw+δ/λ+1/An) W/(㎡·°C)

其中，An，Aw——内、外表面热交换系数，W/(㎡·°C) 陶海粟

δ——管壁厚度，m

λ——管壁导热系数，W/(m·°C)

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传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，℃），1H通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此处K可用中国医学℃代替）。

计算公式

1、围护结构热阻的计算

单层结构热阻

R=δ/λA (m2.K/w)

式中： δ—材料层厚度（m）λ—材料导热系数[W/(m.k)] A—平壁的面积，m2

多层结构热阻

　 R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn

式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻（m2.k/w）

δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）

λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]

2、围护结构的传热阻

R0=Ri+R+Re

式中: Ri —内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）

Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04）

R —围护结构热阻（m2.k/w）

3、围护结构传热系数计算

K=1/ R0 (w/(m2.k))

式中: R0—围护结构传热阻

外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算

Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)

式中:

Km—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）]

Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）]

Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）]

Fp—外墙主体部位的面积

Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面

常用材料导热系数(20℃)——λ(w/m.k)

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名称　λ(w/m.k)

F4、F46 0.19~0.25

聚苯乙烯　0.04

PVC 0.14~0.15

PP 0.21~0.26

PE 0.42

有机玻璃　0.14~0.20

泡沫　0.045专项审计

木材 (横) 0.14~0.17

(纵) 0.38

散珍珠岩　0.042~0.08

水泥珍珠岩0.07~0.09

石棉　0.15

混凝土 1.28

85%MgO 0.07

玻璃　0.52~1.01

水垢　1.3~3.1

搪瓷　0.87~1.16

耐火砖 1.06

普通砖 0.7~0.8

银 419

锌 112

钛 14.63

锡 64

铅 35

镍 90

钢 36~54

铸铁　42~90

钝铜　381

黄铜　118

青铜 71

纯铝　218

铸铝　138~147

不锈钢 17

空气

温度 [10^-2(w/m.k)]

100K 0.93

150K 1.38

200K 1.80

250K 2.21

300K 2.62

350K 3.00

400K 3.38

水

质谱流式细胞技术温度 w/m.k

　0℃ 0.50

10℃ 0.58

20℃ 0.60

30℃ 0.62

40℃ 0.64

50℃ 0.65

60℃ 0.66

70℃ 0.67

80℃ 0.68

水蒸汽 0.023

硫酸

5~25%　0.51~0.47

25~50%　0.47~0.41

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