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Der Wärmeübergangswiderstand $ R_{\mathrm {s} } $ (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:
- $ R_{\mathrm {s} }={\frac {1}{h}}={\frac {1}{h_{\mathrm {r} }+h_{\mathrm {c} }}} $
mit
- $ h_{\mathrm {r} } $ - Wärmeübergangskoeffizient der Strahlung (engl. radiation)
- $ h_{\mathrm {c} } $ - Wärmeübergangskoeffizient der Konvektion (engl. convection)
unter Vernachlässigung der Konduktion.
Die Einheit des Wärmeübergangswiderstandes ist $ \mathrm {\frac {m^{2}\cdot K}{W}} $ (mit $ \mathrm {K} $ - Kelvin,
$ \mathrm {W} $ - Watt).
Es werden differenziert:
- $ R_{\mathrm {s_{i}} } $ für Widerstände an der inneren (engl.: internal) Bauteiloberfläche
- $ R_{\mathrm {s_{e}} } $ 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:
Wärmeübergangswiderstände
|
|
Richtung des Wärmestroms
|
| aufwärts
|
horizontal
|
abwärts
|
| $ R_{\mathrm {s_{i}} } $ (m²·K/W) |
0,10 |
0,13 |
0,17
|
| $ R_{\mathrm {s_{e}} } $ (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