Opór cieplny

Ten artykuł dotyczy pojęcia w termodynamice. Zobacz też: inne znaczenie tego słowa.

Opór cieplny – stosunek grubości warstwy materiału do współczynnika przewodnictwa cieplnego rozpatrywanej warstwy materiału.

${\displaystyle R_{i}={\frac {d_{i}}{\lambda _{i}}},}$

gdzie:

${\displaystyle R_{i}}$ – opór cieplny warstwy materiału [m²K/W],

${\displaystyle d_{i}}$ – grubość warstwy materiału [m],

${\displaystyle \lambda _{i}}$ – współczynnik przewodnictwa cieplnego [W/mK].

Jednostką oporu cieplnego jest w układzie SI:

${\displaystyle [R_{i}]=\mathrm {\frac {m^{2}K}{W}} .}$

W przeliczeniu na inne jednostki

1 m² K/W = 1,163 m²h˚C/kcal.

Opór cieplny kilku warstw materiałów przylegających do siebie (bez pustki powietrznej), jest sumą oporów cieplnych poszczególnych warstw materiałów:

${\displaystyle R={\frac {d_{1}}{\lambda _{1}}}+{\frac {d_{2}}{\lambda _{2}}}+\ldots +{\frac {d_{n}}{\lambda _{n}}}.}$

Opór cieplny przegrody jest sumą oporów przejmowania ciepła (z powietrza do materiału i z materiału do powietrza) oraz oporu cieplnego warstw materiałów, z których zbudowana jest przegroda.

${\displaystyle R_{c}=R_{e}+R+R_{i}.}$

Opór cieplny przegrody jest odwrotnością współczynnika przenikania ciepła przegrody:

${\displaystyle R_{c}={\frac {1}{U}},}$

gdzie:

${\displaystyle R_{c}}$ – opór cieplny przegrody [m²K/W],

${\displaystyle U}$ – współczynnik przenikania ciepła przegrody (bez uwzględnienia mostków termicznych) [W/m²K].

Jak wynika z powyższych zależności, poprawa izolacyjności cieplnej przegrody może nastąpić poprzez zwiększenie oporu cieplnego przegrody, tj. zwiększenie grubości warstwy materiału, ale przede wszystkim przez dobranie materiałów o korzystniejszym (mniejszym) współczynniku przewodnictwa cieplnego ${\displaystyle \lambda .}$ W przypadku przegród istniejących, poprawę można uzyskać poprzez dodanie do istniejącej przegrody warstwy materiału o niskim współczynniku ${\displaystyle \lambda .}$