வெப்ப பரிமாற்ற மாற்றி
வெப்ப பரிமாற்றம் & காப்பு: R-மதிப்பு, U-மதிப்பு, மற்றும் வெப்ப செயல்திறன் விளக்கப்பட்டது
ஆற்றல்-திறனுள்ள கட்டிட வடிவமைப்பு, HVAC பொறியியல், மற்றும் பயன்பாட்டு செலவுகளைக் குறைக்க வெப்ப பரிமாற்றத்தைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். வீட்டு காப்புகளில் R-மதிப்புகள் முதல் ஜன்னல் மதிப்பீடுகளில் U-மதிப்புகள் வரை, வெப்ப செயல்திறன் அளவீடுகள் ஆறுதலையும் ஆற்றல் நுகர்வையும் தீர்மானிக்கின்றன. இந்த விரிவான வழிகாட்டி வெப்ப பரிமாற்ற குணகங்கள், வெப்ப கடத்துத்திறன், கட்டிட விதிகள், மற்றும் வீட்டு உரிமையாளர்கள், கட்டிடக் கலைஞர்கள், மற்றும் பொறியாளர்களுக்கான நடைமுறை காப்பு உத்திகளை உள்ளடக்கியது.
அடிப்படை கருத்துக்கள்: வெப்ப ஓட்டத்தின் இயற்பியல்
வெப்ப பரிமாற்ற குணகம் (U-மதிப்பு)
ஒரு பொருள் அல்லது சட்டகம் வழியாக வெப்ப ஓட்டத்தின் வீதம்
U-மதிப்பு ஒரு கட்டிடக் கூறு வழியாக ஒரு யூனிட் பரப்பளவுக்கு, ஒரு டிகிரி வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கு எவ்வளவு வெப்பம் செல்கிறது என்பதை அளவிடுகிறது. இது W/(m²·K) அல்லது BTU/(h·ft²·°F) இல் அளவிடப்படுகிறது. குறைந்த U-மதிப்பு = சிறந்த காப்பு. ஜன்னல்கள், சுவர்கள், மற்றும் கூரைகள் அனைத்தும் U-மதிப்பு மதிப்பீடுகளைக் கொண்டுள்ளன.
உதாரணம்: U=0.30 W/(m²·K) உள்ள ஒரு ஜன்னல் ஒவ்வொரு 1°C வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கும் ஒரு சதுர மீட்டருக்கு 30 வாட் வெப்பத்தை இழக்கிறது. U=0.20 என்பது 33% சிறந்த காப்பு.
வெப்ப எதிர்ப்பு (R-மதிப்பு)
வெப்ப ஓட்டத்தை எதிர்க்கும் ஒரு பொருளின் திறன்
R-மதிப்பு என்பது U-மதிப்பின் தலைகீழ் (R = 1/U). அதிக R-மதிப்பு = சிறந்த காப்பு. இது m²·K/W (SI) அல்லது ft²·°F·h/BTU (US) இல் அளவிடப்படுகிறது. கட்டிட விதிகள் காலநிலை மண்டலங்களின் அடிப்படையில் சுவர்கள், கூரைகள், மற்றும் தளங்களுக்கான குறைந்தபட்ச R-மதிப்புகளைக் குறிப்பிடுகின்றன.
உதாரணம்: R-19 ஃபைபர் கிளாஸ் பேட் 19 ft²·°F·h/BTU எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. மாடியில் R-38, R-19 ஐ விட இரண்டு மடங்கு திறமையானது.
வெப்ப கடத்துத்திறன் (k-மதிப்பு)
பொருளின் பண்பு: அது எவ்வளவு நன்றாக வெப்பத்தைக் கடத்துகிறது
வெப்ப கடத்துத்திறன் (λ அல்லது k) என்பது W/(m·K) இல் அளவிடப்படும் ஒரு உள்ளார்ந்த பொருள் பண்பு. குறைந்த k-மதிப்பு = நல்ல காப்பான் (நுரை, ஃபைபர் கிளாஸ்). அதிக k-மதிப்பு = நல்ல கடத்தி (தாமிரம், அலுமினியம்). R-மதிப்பைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது: R = தடிமன் / k.
உதாரணம்: ஃபைபர் கிளாஸ் k=0.04 W/(m·K), எஃகு k=50 W/(m·K). எஃகு ஃபைபர் கிளாஸை விட 1250 மடங்கு வேகமாக வெப்பத்தைக் கடத்துகிறது!
- U-மதிப்பு = வெப்ப இழப்பு வீதம் (குறைவாக இருப்பது நல்லது). R-மதிப்பு = வெப்ப எதிர்ப்பு (அதிகமாக இருப்பது நல்லது)
- R-மதிப்பு மற்றும் U-மதிப்பு ஒன்றுக்கொன்று தலைகீழானவை: R = 1/U, எனவே R-20 = U-0.05
- மொத்த R-மதிப்பு கூட்டப்படுகிறது: R-13 சுவர் + R-3 உறை = மொத்தம் R-16
- காற்று இடைவெளிகள் R-மதிப்பை வியத்தகு முறையில் குறைக்கின்றன—காற்று முத்திரையிடுதல் காப்பு போலவே முக்கியமானது
- வெப்ப பாலங்கள் (ஸ்டட்கள், விட்டங்கள்) காப்பைத் தவிர்க்கின்றன—தொடர்ச்சியான காப்பு உதவுகிறது
- காலநிலை மண்டலங்கள் குறியீட்டுத் தேவைகளைத் தீர்மானிக்கின்றன: மண்டலம் 7 க்கு R-60 கூரை தேவை, மண்டலம் 3 க்கு R-38 தேவை
R-மதிப்பு vs U-மதிப்பு: முக்கியமான வேறுபாடு
இவை கட்டிடத்தின் வெப்ப செயல்திறனில் இரண்டு மிக முக்கியமான அளவீடுகள் ஆகும். அவற்றின் உறவைப் புரிந்துகொள்வது குறியீட்டு இணக்கம், ஆற்றல் மாதிரியாக்கம், மற்றும் செலவு-பயன் பகுப்பாய்விற்கு அவசியம்.
R-மதிப்பு (எதிர்ப்பு)
அதிக எண்கள் = சிறந்த காப்பு
R-மதிப்பு உள்ளுணர்வு மிக்கது: R-30, R-15 ஐ விட சிறந்தது. வட அமெரிக்காவில் காப்புப் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மதிப்புகள் தொடர்ச்சியாக கூட்டப்படுகின்றன: அடுக்குகள் ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக அமைகின்றன. குடியிருப்பு கட்டுமானம், கட்டிட விதிகள், மற்றும் தயாரிப்பு லேபிளிங்கில் பொதுவானது.
- அலகுகள்: ft²·°F·h/BTU (US) அல்லது m²·K/W (SI)
- வரம்பு: R-3 (ஒற்றை கண்ணாடி ஜன்னல்) முதல் R-60 (மாடி காப்பு)
- சுவர் உதாரணம்: R-13 குழி + R-5 நுரை = மொத்தம் R-18
- கட்டைவிரல் விதி: ஒரு அங்குலத்திற்கு R-மதிப்பு பொருளைப் பொறுத்து மாறுபடும் (ஃபைபர் கிளாஸுக்கு R-3.5/அங்குலம்)
- வழக்கமான இலக்குகள்: R-13 முதல் R-21 சுவர்கள், R-38 முதல் R-60 கூரைகள்
- சந்தைப்படுத்தல்: தயாரிப்புகள் R-மதிப்பால் விளம்பரப்படுத்தப்படுகின்றன ('R-19 பேட்கள்')
U-மதிப்பு (கடத்துதல்)
குறைந்த எண்கள் = சிறந்த காப்பு
U-மதிப்பு எதிர்-உள்ளுணர்வு மிக்கது: U-0.20, U-0.40 ஐ விட சிறந்தது. உலகளவில், குறிப்பாக ஜன்னல்கள் மற்றும் முழு-கட்டிட கணக்கீடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எளிதில் கூட்ட முடியாது—தலைகீழ் கணிதம் தேவை. வணிக கட்டுமானம் மற்றும் ஆற்றல் விதிகளில் பொதுவானது.
- அலகுகள்: W/(m²·K) அல்லது BTU/(h·ft²·°F)
- வரம்பு: U-0.10 (மூன்று கண்ணாடி ஜன்னல்) முதல் U-5.0 (ஒற்றை கண்ணாடி ஜன்னல்)
- ஜன்னல் உதாரணம்: U-0.30 உயர் செயல்திறன் கொண்டது, U-0.20 செயலற்ற வீடு
- கணக்கீடு: வெப்ப இழப்பு = U × பகுதி × ΔT
- வழக்கமான இலக்குகள்: U-0.30 ஜன்னல்கள், U-0.20 சுவர்கள் (வணிக)
- தரநிலைகள்: ASHRAE, IECC ஆற்றல் மாதிரியாக்கத்திற்கு U-மதிப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன
R-மதிப்பு மற்றும் U-மதிப்பு கணிதரீதியாக ஒன்றுக்கொன்று தலைகீழானவை: R = 1/U மற்றும் U = 1/R. இதன் பொருள் R-20 என்பது U-0.05 க்கு சமம், R-10 என்பது U-0.10 க்கு சமம், மற்றும் பல. மாற்றும்போது, நினைவில் கொள்ளுங்கள்: R-மதிப்பை இரட்டிப்பாக்குவது U-மதிப்பை பாதியாகக் குறைக்கிறது. இந்த தலைகீழ் உறவு துல்லியமான வெப்ப கணக்கீடுகள் மற்றும் ஆற்றல் மாதிரியாக்கத்திற்கு முக்கியமானது.
காலநிலை மண்டலம் வாரியாக கட்டிடக் குறியீடு தேவைகள்
சர்வதேச ஆற்றல் பாதுகாப்பு குறியீடு (IECC) மற்றும் ASHRAE 90.1 காலநிலை மண்டலங்களின் அடிப்படையில் (1=சூடான முதல் 8=மிகவும் குளிரான) குறைந்தபட்ச காப்புத் தேவைகளைக் குறிப்பிடுகின்றன:
| கட்டிடக் கூறு | காலநிலை மண்டலம் | குறைந்தபட்ச R-மதிப்பு | அதிகபட்ச U-மதிப்பு |
|---|---|---|---|
| மாடி / கூரை | மண்டலம் 1-3 (தெற்கு) | R-30 முதல் R-38 | U-0.026 முதல் U-0.033 |
| மாடி / கூரை | மண்டலம் 4-8 (வடக்கு) | R-49 முதல் R-60 | U-0.017 முதல் U-0.020 |
| சுவர் (2x4 சட்டகம்) | மண்டலம் 1-3 | R-13 | U-0.077 |
| சுவர் (2x6 சட்டகம்) | மண்டலம் 4-8 | R-20 + R-5 நுரை | U-0.040 |
| கட்டுப்பாடற்ற இடத்தின் மீதான தளம் | மண்டலம் 1-3 | R-13 | U-0.077 |
| கட்டுப்பாடற்ற இடத்தின் மீதான தளம் | மண்டலம் 4-8 | R-30 | U-0.033 |
| அடித்தள சுவர் | மண்டலம் 1-3 | R-0 முதல் R-5 | தேவை இல்லை |
| அடித்தள சுவர் | மண்டலம் 4-8 | R-10 முதல் R-15 | U-0.067 முதல் U-0.100 |
| ஜன்னல்கள் | மண்டலம் 1-3 | — | U-0.50 முதல் U-0.65 |
| ஜன்னல்கள் | மண்டலம் 4-8 | — | U-0.27 முதல் U-0.32 |
பொதுவான கட்டிடப் பொருட்களின் வெப்ப பண்புகள்
பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறனைப் புரிந்துகொள்வது பொருத்தமான காப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கும் வெப்ப பாலங்களைக் கண்டறிவதற்கும் உதவுகிறது:
| பொருள் | k-மதிப்பு W/(m·K) | ஒரு அங்குலத்திற்கு R-மதிப்பு | பொதுவான பயன்பாடு |
|---|---|---|---|
| பாலி யூரித்தேன் ஸ்ப்ரே நுரை | 0.020 - 0.026 | R-6 முதல் R-7 | மூடிய-செல் காப்பு, காற்று முத்திரையிடுதல் |
| பாலிஐசோசயனுரேட் (பாலிஐசோ) | 0.023 - 0.026 | R-6 முதல் R-6.5 | கடினமான நுரை பலகைகள், தொடர்ச்சியான காப்பு |
| எக்ஸ்ட்ரூடட் பாலிஸ்டிரீன் (XPS) | 0.029 | R-5 | நுரை பலகை, தரைக்குக் கீழ் காப்பு |
| விரிவாக்கப்பட்ட பாலிஸ்டிரீன் (EPS) | 0.033 - 0.040 | R-3.6 முதல் R-4.4 | நுரை பலகை, EIFS அமைப்புகள் |
| ஃபைபர் கிளாஸ் பேட்கள் | 0.040 - 0.045 | R-3.2 முதல் R-3.5 | சுவர்/கூரை குழி காப்பு |
| கனிம கம்பளி (ராக்வூல்) | 0.038 - 0.042 | R-3.3 முதல் R-3.7 | தீ-மதிப்பிடப்பட்ட காப்பு, ஒலி காப்பு |
| செல்லுலோஸ் (ஊதப்பட்டது) | 0.039 - 0.045 | R-3.2 முதல் R-3.8 | மாடி காப்பு, புதுப்பித்தல் |
| மரம் (மென்மரம்) | 0.12 - 0.14 | R-1.0 முதல் R-1.25 | சட்டகம், உறை |
| கான்கிரீட் | 1.4 - 2.0 | R-0.08 | அடித்தளங்கள், கட்டமைப்பு |
| எஃகு | 50 | ~R-0.003 | கட்டமைப்பு, வெப்ப பாலம் |
| அலுமினியம் | 205 | ~R-0.0007 | ஜன்னல் சட்டகங்கள், வெப்ப பாலம் |
| கண்ணாடி (ஒற்றை அடுக்கு) | 1.0 | R-0.18 | ஜன்னல்கள் (மோசமான காப்பு) |
மூன்று வெப்ப பரிமாற்ற வழிமுறைகள்
கடத்தல்
திடப்பொருட்கள் வழியாக வெப்ப ஓட்டம்
மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான நேரடி தொடர்பு மூலம் வெப்பம் மாற்றப்படுகிறது. உலோகங்கள் விரைவாக வெப்பத்தைக் கடத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் காப்புப் பொருட்கள் எதிர்க்கின்றன. ஃபோரியர் விதியால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது: q = k·A·ΔT/d. சுவர்கள், கூரைகள், தளங்களில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.
- வெப்ப பாலங்களை உருவாக்கும் உலோக ஸ்டட்கள் (வெப்ப இழப்பில் 25% அதிகரிப்பு)
- அடுப்பிலிருந்து வெப்பத்தைக் கடத்தும் சூடான பாத்திரத்தின் கைப்பிடி
- சூடான உள்ளே இருந்து குளிர்ச்சியான வெளியே சுவர் வழியாக வெப்பம் பாய்கிறது
- கடத்தல் வெப்ப பரிமாற்றத்தைக் குறைக்கும் காப்பு
வெப்பச்சலனம்
திரவ/காற்று இயக்கம் வழியாக வெப்ப பரிமாற்றம்
காற்று அல்லது திரவ ஓட்டத்துடன் வெப்பம் நகர்கிறது. இயற்கை வெப்பச்சலனம் (சூடான காற்று உயர்கிறது) மற்றும் கட்டாய வெப்பச்சலனம் (விசிறிகள், காற்று). காற்று கசிவுகள் பெரிய வெப்ப இழப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. காற்று முத்திரையிடுதல் வெப்பச்சலனத்தை நிறுத்துகிறது; காப்பு கடத்தலை நிறுத்துகிறது.
- இடைவெளிகள் மற்றும் விரிசல்கள் வழியாக வரைவுகள் (உட்செலுத்துதல்/வெளியேற்றம்)
- மாடி வழியாக தப்பிக்கும் சூடான காற்று (அடுக்கு விளைவு)
- கட்டாய காற்று வெப்பமூட்டும்/குளிரூட்டும் விநியோகம்
- சுவர்கள் வழியாக வெப்ப இழப்பை அதிகரிக்கும் காற்று
கதிர்வீச்சு
மின்காந்த அலைகள் வழியாக வெப்ப பரிமாற்றம்
அனைத்து பொருட்களும் வெப்ப கதிர்வீச்சை வெளியிடுகின்றன. சூடான பொருட்கள் அதிகமாக கதிர்வீச்சு செய்கின்றன. தொடர்பு அல்லது காற்று தேவையில்லை. கதிர்வீச்சுத் தடைகள் (பிரதிபலிப்புத் தாள்) 90% க்கும் மேற்பட்ட கதிர்வீச்சு வெப்பத்தைத் தடுக்கின்றன. மாடிகள் மற்றும் ஜன்னல்களில் ஒரு முக்கிய காரணி.
- ஜன்னல்கள் வழியாக வெப்பப்படுத்தும் சூரிய ஒளி (சூரிய வெப்ப ஆதாயம்)
- மாடியில் வெப்பத்தைப் பிரதிபலிக்கும் கதிர்வீச்சுத் தடை
- கதிர்வீச்சு வெப்பத்தைக் குறைக்கும் குறைந்த-E ஜன்னல் பூச்சுகள்
- சூடான கூரையிலிருந்து மாடித் தளத்திற்கு கதிர்வீச்சு செய்யப்படும் அகச்சிவப்பு வெப்பம்
கட்டிட வடிவமைப்பில் நடைமுறை பயன்பாடுகள்
குடியிருப்பு கட்டுமானம்
வீட்டு உரிமையாளர்கள் மற்றும் கட்டுநர்கள் தினமும் R-மதிப்புகள் மற்றும் U-மதிப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர்:
- காப்புத் தேர்வு: R-19 vs R-21 சுவர் பேட்களின் செலவு/பயன்
- ஜன்னல் மாற்றுதல்: U-0.30 மூன்று கண்ணாடி vs U-0.50 இரட்டை கண்ணாடி
- ஆற்றல் தணிக்கைகள்: வெப்பப் படமெடுத்தல் R-மதிப்பு இடைவெளிகளைக் கண்டறிகிறது
- குறியீட்டு இணக்கம்: உள்ளூர் R-மதிப்பு குறைந்தபட்சங்களை பூர்த்தி செய்தல்
- புதுப்பித்தல் திட்டமிடல்: R-19 மாடிக்கு R-30 ஐச் சேர்ப்பது (வெப்ப இழப்பில் 58% குறைப்பு)
- பயன்பாட்டு தள்ளுபடிகள்: பல ஊக்கத்தொகைகளுக்கு R-38 குறைந்தபட்சம் தேவைப்படுகிறது
HVAC வடிவமைப்பு & அளவு
U-மதிப்புகள் வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் சுமைகளை தீர்மானிக்கின்றன:
- வெப்ப இழப்பு கணக்கீடு: Q = U × A × ΔT (கையேடு J)
- உபகரண அளவு: சிறந்த காப்பு = சிறிய HVAC அலகு தேவை
- ஆற்றல் மாதிரியாக்கம்: BEopt, EnergyPlus U-மதிப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன
- குழாய் காப்பு: கட்டுப்பாடற்ற இடங்களில் R-6 குறைந்தபட்சம்
- திரும்பப்பெறுதல் பகுப்பாய்வு: காப்பு மேம்படுத்தல் ROI கணக்கீடுகள்
- ஆறுதல்: குறைந்த U-மதிப்புகள் குளிர் சுவர்/ஜன்னல் விளைவைக் குறைக்கின்றன
வணிக & தொழில்துறை கட்டிடங்கள்
பெரிய கட்டிடங்களுக்கு துல்லியமான வெப்ப கணக்கீடுகள் தேவை:
- ASHRAE 90.1 இணக்கம்: பரிந்துரைக்கப்பட்ட U-மதிப்பு அட்டவணைகள்
- LEED சான்றிதழ்: குறியீட்டை 10-40% மீறுதல்
- திரை சுவர் அமைப்புகள்: U-0.25 முதல் U-0.30 வரையிலான சட்டகங்கள்
- குளிர் சேமிப்பு: R-30 முதல் R-40 சுவர்கள், R-50 கூரைகள்
- ஆற்றல் செலவு பகுப்பாய்வு: சிறந்த உறையிலிருந்து ஆண்டுக்கு $100K+ சேமிப்பு
- வெப்பப் பாலம்: FEA உடன் எஃகு இணைப்புகளை பகுப்பாய்வு செய்தல்
செயலற்ற வீடு / நிகர-பூஜ்ஜியம்
அதி-திறனுள்ள கட்டிடங்கள் வெப்ப செயல்திறன் வரம்புகளைத் தள்ளுகின்றன:
- ஜன்னல்கள்: U-0.14 முதல் U-0.18 (மூன்று கண்ணாடி, கிரிப்டான்-நிரப்பப்பட்டது)
- சுவர்கள்: R-40 முதல் R-60 (12+ அங்குல நுரை அல்லது அடர்த்தியான-பேக் செல்லுலோஸ்)
- அடித்தளம்: R-20 முதல் R-30 தொடர்ச்சியான வெளிப்புற காப்பு
- காற்றிறுக்கம்: 0.6 ACH50 அல்லது அதற்கும் குறைவானது (தரநிலையை விட 99% குறைப்பு)
- வெப்ப மீட்பு வென்டிலேட்டர்: 90%+ செயல்திறன்
- மொத்தம்: குறியீட்டு குறைந்தபட்சத்தை விட 80-90% வெப்பமூட்டும்/குளிரூட்டும் குறைப்பு
முழுமையான அலகு மாற்றக் குறிப்பு
அனைத்து வெப்ப பரிமாற்ற அலகுகளுக்கான விரிவான மாற்ற சூத்திரங்கள். இவற்றை கைமுறை கணக்கீடுகள், ஆற்றல் மாதிரியாக்கம், அல்லது மாற்றி முடிவுகளை சரிபார்க்கப் பயன்படுத்தவும்:
வெப்ப பரிமாற்ற குணகம் (U-மதிப்பு) மாற்றங்கள்
Base Unit: W/(m²·K)
| From | To | Formula | Example |
|---|---|---|---|
| W/(m²·K) | W/(m²·°C) | 1 ஆல் பெருக்கவும் | 5 W/(m²·K) = 5 W/(m²·°C) |
| W/(m²·K) | kW/(m²·K) | 1000 ஆல் வகுக்கவும் | 5 W/(m²·K) = 0.005 kW/(m²·K) |
| W/(m²·K) | BTU/(h·ft²·°F) | 5.678263 ஆல் வகுக்கவும் | 5 W/(m²·K) = 0.88 BTU/(h·ft²·°F) |
| W/(m²·K) | kcal/(h·m²·°C) | 1.163 ஆல் வகுக்கவும் | 5 W/(m²·K) = 4.3 kcal/(h·m²·°C) |
| BTU/(h·ft²·°F) | W/(m²·K) | 5.678263 ஆல் பெருக்கவும் | 1 BTU/(h·ft²·°F) = 5.678 W/(m²·K) |
வெப்ப கடத்துத்திறன் மாற்றங்கள்
Base Unit: W/(m·K)
| From | To | Formula | Example |
|---|---|---|---|
| W/(m·K) | W/(m·°C) | 1 ஆல் பெருக்கவும் | 0.04 W/(m·K) = 0.04 W/(m·°C) |
| W/(m·K) | kW/(m·K) | 1000 ஆல் வகுக்கவும் | 0.04 W/(m·K) = 0.00004 kW/(m·K) |
| W/(m·K) | BTU/(h·ft·°F) | 1.730735 ஆல் வகுக்கவும் | 0.04 W/(m·K) = 0.023 BTU/(h·ft·°F) |
| W/(m·K) | BTU·in/(h·ft²·°F) | 0.14422764 ஆல் வகுக்கவும் | 0.04 W/(m·K) = 0.277 BTU·in/(h·ft²·°F) |
| BTU/(h·ft·°F) | W/(m·K) | 1.730735 ஆல் பெருக்கவும் | 0.25 BTU/(h·ft·°F) = 0.433 W/(m·K) |
வெப்ப எதிர்ப்பு மாற்றங்கள்
Base Unit: m²·K/W
| From | To | Formula | Example |
|---|---|---|---|
| m²·K/W | m²·°C/W | 1 ஆல் பெருக்கவும் | 2 m²·K/W = 2 m²·°C/W |
| m²·K/W | ft²·h·°F/BTU | 0.17611 ஆல் வகுக்கவும் | 2 m²·K/W = 11.36 ft²·h·°F/BTU |
| m²·K/W | clo | 0.155 ஆல் வகுக்கவும் | 0.155 m²·K/W = 1 clo |
| m²·K/W | tog | 0.1 ஆல் வகுக்கவும் | 1 m²·K/W = 10 tog |
| ft²·h·°F/BTU | m²·K/W | 0.17611 ஆல் பெருக்கவும் | R-20 = 3.52 m²·K/W |
R-மதிப்பு ↔ U-மதிப்பு (தலைகீழ் மாற்றங்கள்)
இந்த மாற்றங்களுக்கு தலைகீழ் (1/மதிப்பு) எடுக்க வேண்டும், ஏனெனில் R மற்றும் U தலைகீழானவை:
| From | To | Formula | Example |
|---|---|---|---|
| R-மதிப்பு (US) | U-மதிப்பு (US) | U = 1/(R × 5.678263) | R-20 → U = 1/(20×5.678263) = 0.0088 BTU/(h·ft²·°F) |
| U-மதிப்பு (US) | R-மதிப்பு (US) | R = 1/(U × 5.678263) | U-0.30 → R = 1/(0.30×5.678263) = 0.588 அல்லது R-0.59 |
| R-மதிப்பு (SI) | U-மதிப்பு (SI) | U = 1/R | R-5 m²·K/W → U = 1/5 = 0.20 W/(m²·K) |
| U-மதிப்பு (SI) | R-மதிப்பு (SI) | R = 1/U | U-0.25 W/(m²·K) → R = 1/0.25 = 4 m²·K/W |
| R-மதிப்பு (US) | R-மதிப்பு (SI) | 0.17611 ஆல் பெருக்கவும் | R-20 (US) = 3.52 m²·K/W (SI) |
| R-மதிப்பு (SI) | R-மதிப்பு (US) | 0.17611 ஆல் வகுக்கவும் | 5 m²·K/W = R-28.4 (US) |
பொருள் பண்புகளிலிருந்து R-மதிப்பைக் கணக்கிடுதல்
தடிமன் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறனிலிருந்து R-மதிப்பை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது:
| Calculation | Formula | Units | Example |
|---|---|---|---|
| தடிமனிலிருந்து R-மதிப்பு | R = தடிமன் / k | R (m²·K/W) = மீட்டர்கள் / W/(m·K) | 6 அங்குலங்கள் (0.152m) ஃபைபர் கிளாஸ், k=0.04: R = 0.152/0.04 = 3.8 m²·K/W = R-21.6 (US) |
| மொத்த R-மதிப்பு (தொடர்) | R_மொத்தம் = R₁ + R₂ + R₃ + ... | அதே அலகுகள் | சுவர்: R-13 குழி + R-5 நுரை + R-1 உலர் சுவர் = மொத்தம் R-19 |
| பயனுள்ள U-மதிப்பு | U_பயனுள்ள = 1/R_மொத்தம் | W/(m²·K) அல்லது BTU/(h·ft²·°F) | R-19 சுவர் → U = 1/19 = 0.053 அல்லது 0.30 W/(m²·K) |
| வெப்ப இழப்பு வீதம் | Q = U × A × ΔT | வாட்ஸ் அல்லது BTU/h | U-0.30, 100m², 20°C வேறுபாடு: Q = 0.30×100×20 = 600W |
ஆற்றல் திறன் உத்திகள்
செலவு-திறனுள்ள மேம்பாடுகள்
- முதலில் காற்று முத்திரையிடுதல்: $500 முதலீடு, 20% ஆற்றல் சேமிப்பு (காப்பை விட சிறந்த ROI)
- மாடி காப்பு: R-19 முதல் R-38 வரை 3-5 ஆண்டுகளில் திரும்பப் பெறுகிறது
- ஜன்னல் மாற்றுதல்: U-0.30 ஜன்னல்கள் U-0.50 உடன் ஒப்பிடும்போது வெப்ப இழப்பை 40% குறைக்கின்றன
- அடித்தள காப்பு: R-10 வெப்பமூட்டும் செலவுகளை 10-15% சேமிக்கிறது
- கதவு மாற்றுதல்: காப்பிடப்பட்ட எஃகு கதவு (U-0.15) vs வெற்று மரக் கதவு (U-0.50)
சிக்கல்களைக் கண்டறிதல்
- அகச்சிவப்பு கேமரா: காணாமல் போன காப்பு மற்றும் காற்று கசிவுகளை வெளிப்படுத்துகிறது
- ஊதுபவர் கதவு சோதனை: காற்று கசிவை அளவிடுகிறது (ACH50 மெட்ரிக்)
- தொடுதல் சோதனை: குளிர்ச்சியான சுவர்கள்/கூரையிடல்கள் குறைந்த R-மதிப்பைக் குறிக்கின்றன
- பனி அணைகள்: போதுமான மாடி காப்பு இல்லாததன் அறிகுறி (வெப்பம் பனியை உருக்குகிறது)
- ஒடுக்கம்: வெப்ப பாலம் அல்லது காற்று கசிவைக் குறிக்கிறது
காலநிலை-குறிப்பிட்ட உத்திகள்
- குளிர் காலநிலைகள்: R-மதிப்பை அதிகரிக்கவும், U-மதிப்பைக் குறைக்கவும் (காப்பு முன்னுரிமை)
- சூடான காலநிலைகள்: மாடியில் கதிர்வீச்சுத் தடைகள், குறைந்த-E ஜன்னல்கள் சூரிய வெப்ப ஆதாயத்தைத் தடுக்கின்றன
- கலவையான காலநிலைகள்: காப்பை நிழல் மற்றும் காற்றோட்டத்துடன் சமநிலைப்படுத்தவும்
- ஈரப்பதமான காலநிலைகள்: சூடான பக்கத்தில் நீராவித் தடைகள், ஒடுக்கத்தைத் தடுக்கவும்
- வறண்ட காலநிலைகள்: காற்று முத்திரையிடுதலில் கவனம் செலுத்துங்கள் (ஈரப்பதமான பகுதிகளை விட பெரிய தாக்கம்)
முதலீட்டின் மீதான வருவாய்
- சிறந்த ROI: காற்று முத்திரையிடுதல் (20:1), மாடி காப்பு (5:1), குழாய் முத்திரையிடுதல் (4:1)
- மிதமான ROI: சுவர் காப்பு (3:1), அடித்தள காப்பு (3:1)
- நீண்ட கால: ஜன்னல் மாற்றுதல் (15-20 ஆண்டுகளில் 2:1)
- கருத்தில் கொள்ளுங்கள்: பயன்பாட்டு தள்ளுபடிகள் ROI ஐ 20-50% மேம்படுத்தலாம்
- திரும்பப்பெறுதல்: எளிய திரும்பப்பெறுதல் = செலவு / வருடாந்திர சேமிப்பு
கவர்ச்சிகரமான வெப்ப உண்மைகள்
இக்லூ காப்பு அறிவியல்
இக்லூக்கள் வெளியே -40°C ஆக இருக்கும்போது உள்ளே 4-15°C ஐ பராமரிக்கின்றன, வெறும் அமுக்கப்பட்ட பனியை (ஒரு அங்குலத்திற்கு R-1) பயன்படுத்தி. குவிமாட வடிவம் மேற்பரப்பைக் குறைக்கிறது, மற்றும் ஒரு சிறிய நுழைவு சுரங்கம் காற்றைத் தடுக்கிறது. பனியின் காற்றுப் பைகள் காப்பை வழங்குகின்றன—சிக்கிய காற்று தான் அனைத்து காப்புகளின் ரகசியம் என்பதற்கு ஆதாரம்.
விண்வெளி ஓடத்தின் ஓடுகள்
விண்வெளி ஓடத்தின் வெப்ப ஓடுகள் அவ்வளவு குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருந்தன (k=0.05), அவை ஒரு பக்கத்தில் 1100°C ஆகவும் மற்றொரு பக்கத்தில் தொடக்கூடியதாகவும் இருந்தன. 90% காற்று நிரப்பப்பட்ட சிலிக்காவால் செய்யப்பட்டவை, அவை இறுதி காப்புப் பொருள்—உயர் வெப்பநிலையில் ஒரு அங்குலத்திற்கு R-50+.
விக்டோரியன் வீடுகள்: R-0
1940 களுக்கு முந்தைய வீடுகளில் பெரும்பாலும் சுவர் காப்பு இல்லை—வெறும் மர உறை, ஸ்டட்கள், மற்றும் பூச்சு (மொத்தம் R-4). R-13 முதல் R-19 காப்பைச் சேர்ப்பது வெப்ப இழப்பை 70-80% குறைக்கிறது. பல பழைய வீடுகள் மோசமாக காப்பிடப்பட்ட மாடிகளை விட சுவர்கள் வழியாக அதிக வெப்பத்தை இழக்கின்றன.
கண்ணாடியை விட பனி சிறந்த காப்பான்
பனியின் k=2.2 W/(m·K), கண்ணாடியின் k=1.0. ஆனால் பனிக்கட்டிப் படிகங்களில் சிக்கிய காற்று (k=0.026) பனி/ஐஸை ஒரு நல்ல காப்பானாக ஆக்குகிறது. முரண்பாடாக, காற்றுப் பைகள் காரணமாக கூரைகளில் உள்ள ஈரமான பனி (R-1.5/அங்குலம்) திடமான பனியை (R-0.5/அங்குலம்) விட சிறந்த காப்பு ஆகும்.
அமுக்கப்பட்ட காப்பு R-மதிப்பை இழக்கிறது
R-19 (5.5 அங்குலங்கள்) என மதிப்பிடப்பட்ட ஃபைபர் கிளாஸ் பேட், 3.5 அங்குலங்களுக்கு அமுக்கப்பட்டால் அதன் R-மதிப்பில் 45% ஐ இழக்கிறது (R-10 ஆகிறது). காற்றுப் பைகள்—நூல்கள் அல்ல—காப்பை வழங்குகின்றன. காப்பை ஒருபோதும் அமுக்க வேண்டாம்; அது பொருந்தவில்லை என்றால், அதிக அடர்த்தி கொண்ட பொருளைப் பயன்படுத்தவும்.
ஏரோஜெல்: ஒரு அங்குலத்திற்கு R-10
ஏரோஜெல் 99.8% காற்று மற்றும் காப்புக்காக 15 கின்னஸ் சாதனைகளைப் பெற்றுள்ளது. ஒரு அங்குலத்திற்கு R-10 (ஃபைபர் கிளாஸுக்கு R-3.5 உடன் ஒப்பிடும்போது), இது நாசாவின் விருப்பமான காப்பான். ஆனால் விலை ($20-40/சதுர அடி) அதை செவ்வாய் ரோவர்கள் மற்றும் மிக மெல்லிய காப்புப் போர்வைகள் போன்ற சிறப்புப் பயன்பாடுகளுக்கு மட்டுப்படுத்துகிறது.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
R-மதிப்புக்கும் U-மதிப்புக்கும் என்ன வித்தியாசம்?
R-மதிப்பு வெப்ப ஓட்டத்திற்கு எதிரான எதிர்ப்பை அளவிடுகிறது (அதிகமாக இருந்தால் = சிறந்த காப்பு). U-மதிப்பு வெப்ப பரிமாற்ற வீதத்தை அளவிடுகிறது (குறைவாக இருந்தால் = சிறந்த காப்பு). அவை கணிதரீதியாக ஒன்றுக்கொன்று தலைகீழானவை: U = 1/R. உதாரணம்: R-20 காப்பு = U-0.05. காப்புப் பொருட்களுக்கு R-மதிப்பையும், ஜன்னல்கள் மற்றும் முழு-சட்டக கணக்கீடுகளுக்கு U-மதிப்பையும் பயன்படுத்தவும்.
எனது R-மதிப்பை மேம்படுத்த நான் இன்னும் அதிக காப்பைச் சேர்க்கலாமா?
ஆம், ஆனால் குறையும் வருமானத்துடன். R-0 இலிருந்து R-19 க்குச் செல்வது வெப்ப இழப்பை 95% குறைக்கிறது. R-19 இலிருந்து R-38 க்குச் செல்வது மேலும் 50% குறைக்கிறது. R-38 இலிருந்து R-57 க்குச் செல்வது வெறும் 33% குறைக்கிறது. முதலில், காற்று முத்திரையிடவும் (காப்பை விட பெரிய தாக்கம்). பின்னர் R-மதிப்பு மிகக் குறைவாக உள்ள இடத்தில் காப்பைச் சேர்க்கவும் (பொதுவாக மாடி). அமுக்கப்பட்ட அல்லது ஈரமான காப்பை சரிபார்க்கவும்—மேலும் சேர்ப்பதை விட மாற்றுவது சிறந்தது.
ஜன்னல்களுக்கு ஏன் U-மதிப்புகள் உள்ளன, ஆனால் சுவர்களுக்கு R-மதிப்புகள் உள்ளன?
மரபு மற்றும் சிக்கலானது. ஜன்னல்கள் பல வெப்ப பரிமாற்ற வழிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளன (கண்ணாடி வழியாக கடத்தல், கதிர்வீச்சு, காற்று இடைவெளிகளில் வெப்பச்சலனம்), இது ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மதிப்பீட்டிற்கு U-மதிப்பை மிகவும் நடைமுறைக்குரியதாக ஆக்குகிறது. சுவர்கள் எளிமையானவை—பெரும்பாலும் கடத்தல்—எனவே R-மதிப்பு உள்ளுணர்வு மிக்கது. இரண்டு அளவீடுகளும் இரண்டிற்கும் வேலை செய்கின்றன; இது தொழில்துறையின் விருப்பம் மட்டுமே.
சூடான காலநிலைகளில் R-மதிப்பு முக்கியமா?
நிச்சயமாக! R-மதிப்பு இரண்டு திசைகளிலும் வெப்ப ஓட்டத்தை எதிர்க்கிறது. கோடையில், R-30 மாடி காப்பு குளிர்காலத்தில் வெப்பத்தை உள்ளே வைப்பதைப் போலவே கோடையில் வெப்பத்தை வெளியே வைக்கிறது. சூடான காலநிலைகள் அதிக R-மதிப்பு + கதிர்வீச்சுத் தடைகள் + வெளிர் நிற கூரைகளிலிருந்து பயனடைகின்றன. மாடி (R-38 குறைந்தபட்சம்) மற்றும் மேற்கு நோக்கிய சுவர்களில் கவனம் செலுத்துங்கள்.
எது சிறந்தது: அதிக R-மதிப்பு அல்லது காற்று முத்திரையிடுதல்?
முதலில் காற்று முத்திரையிடுதல், பின்னர் காப்பு. காற்று கசிவுகள் காப்பை முழுவதுமாகத் தவிர்க்கலாம், R-30 ஐ பயனுள்ள R-10 ஆகக் குறைக்கலாம். ஆய்வுகள் காற்று முத்திரையிடுதல் மட்டும் காப்பை விட 2-3 மடங்கு ROI ஐ வழங்குகிறது என்பதைக் காட்டுகின்றன. முதலில் முத்திரையிடவும் (கால், வானிலை நீக்குதல், நுரை), பின்னர் காப்பிடவும். ஒன்றாக அவை ஆற்றல் பயன்பாட்டை 30-50% குறைக்கின்றன.
நான் R-மதிப்பை U-மதிப்பாக மாற்றுவது எப்படி?
1 ஐ R-மதிப்பால் வகுக்கவும்: U = 1/R. உதாரணம்: R-20 சுவர் = 1/20 = U-0.05 அல்லது 0.28 W/(m²·K). தலைகீழாக: R = 1/U. உதாரணம்: U-0.30 ஜன்னல் = 1/0.30 = R-3.3. குறிப்பு: அலகுகள் முக்கியம்! US R-மதிப்புகளுக்கு SI U-மதிப்புகளுக்கான மாற்றக் காரணிகள் தேவை (W/(m²·K) பெற 5.678 ஆல் பெருக்கவும்).
உலோக ஸ்டட்கள் ஏன் R-மதிப்பை இவ்வளவு குறைக்கின்றன?
எஃகு காப்பை விட 1250 மடங்கு அதிக கடத்துத்திறன் கொண்டது. உலோக ஸ்டட்கள் வெப்ப பாலங்களை உருவாக்குகின்றன—சுவர் சட்டகம் வழியாக நேரடி கடத்தல் பாதைகள். R-19 குழி காப்பு மற்றும் எஃகு ஸ்டட்களைக் கொண்ட ஒரு சுவர் பயனுள்ள R-7 ஐ மட்டுமே அடைகிறது (64% குறைப்பு!). தீர்வு: ஸ்டட்களின் மீது தொடர்ச்சியான காப்பு (நுரை பலகை), அல்லது மர சட்டகம் + வெளிப்புற நுரை.
குறியீட்டு இணக்கத்திற்கு எனக்கு என்ன R-மதிப்பு தேவை?
காலநிலை மண்டலம் (1-8) மற்றும் கட்டிடக் கூறுகளைப் பொறுத்தது. உதாரணம்: மண்டலம் 5 (சிகாகோ) க்கு R-20 சுவர்கள், R-49 கூரை, R-10 அடித்தளம் தேவை. மண்டலம் 3 (அட்லாண்டா) க்கு R-13 சுவர்கள், R-30 கூரை தேவை. உள்ளூர் கட்டிடக் குறியீடு அல்லது IECC அட்டவணைகளை சரிபார்க்கவும். பல அதிகார வரம்புகள் இப்போது மிதமான காலநிலைகளில் கூட R-20+ சுவர்கள் மற்றும் R-40+ மாடிகள் தேவைப்படுகின்றன.
முழுமையான கருவி அடைவு
UNITS-ல் கிடைக்கும் அனைத்து 71 கருவிகளும்