ابزار مهندسی

محاسبه‌گر اتلاف حرارت دیواره‌ی چندلایه

محاسبه‌ی شار حرارتی، دمای سطح سرد و دمای بین لایه‌ها برای دیواره‌ی نسوز چندلایه، به‌همراه برآورد هزینه‌ی سالانه‌ی اتلاف حرارت — ابزار طراحی عایق و صرفه‌جویی سوخت.

لایه (از داغ به سرد)مادهk (W/m·K)ضخامت (mm)دمای بین‌لایه
شار حرارتی q W/m²
دمای سطح سرد (بیرونی) °C
مقاومت حرارتی کل m²·K/W
برآورد هزینه‌ی سالانه‌ی اتلاف حرارت (اختیاری)
هزینه‌ی سالانه‌ی اتلاف
انرژی تلف‌شده در سال MWh

لایه‌ها را از داغ‌ترین (سطح داخلی) به سردترین بچینید. مقادیر k از جدول هدایت حرارتی گرفته شده و تقریبی‌اند.

نکات کاربردی

  • مدل، حالت پایا و یک‌بعدی است؛ اتلاف از درزها، انکراژ فلزی (پل حرارتی) و گوشه‌ها را در نظر نمی‌گیرد.
  • مقاومت سطحی (۱÷h) اثر همرفت و تابش از سطح سرد به محیط را جمع می‌کند؛ برای دیواره‌ی قائم در هوای ساکن، h معمولاً حدود ۸ تا ۱۲ W/m²·K است.
  • هدایت حرارتی نسوز با دما تغییر می‌کند؛ برای دقت بیشتر، k را در دمای متوسط همان لایه وارد کنید.
  • برآورد هزینه فقط زمانی معنا دارد که مساحت، ساعت کارکرد، قیمت انرژی و بازده احتراق را وارد کنید؛ در غیر این صورت خالی می‌ماند.

پرسش‌های متداول

چرا افزودن یک لایه‌ی عایق، دمای سطح بیرونی را پایین می‌آورد؟

چون مقاومت حرارتی کل دیواره بالا می‌رود و شار حرارتی کاهش می‌یابد. با شار کمتر، افت دما در مقاومت سطحی کمتر می‌شود و سطح بیرونی خنک‌تر می‌ماند — که هم ایمن‌تر است و هم اتلاف انرژی کمتری دارد.

مقاومت سطحی (h) چیست و چه مقداری بگذارم؟

ضریب انتقال حرارت از سطح سرد به هوای محیط (همرفت + تابش). برای دیواره‌ی قائم در هوای ساکن حدود ۸ تا ۱۲ W/m²·K رایج است؛ با وزش هوا یا فن، این عدد بالاتر می‌رود.

چطور ارزش یک عایق بهتر را حساب کنم؟

شار حرارتی دو طراحی را با این ابزار مقایسه کنید و هزینه‌ی سالانه‌ی هرکدام را ببینید. تفاوت هزینه، همان صرفه‌جویی سالانه‌ی عایق بهتر است — که باید در برابر هزینه‌ی اولیه‌ی آن سنجیده شود (نگاه کنید به مقاله‌ی هزینه بر واحد عمر).

→ همه‌ی ابزارهای مهندسی