« | »

Trang nhất > Độ dẫn nhiệt / độ cách nhiệt

Chủ đề: Cách nhiệt truyền thống, Cơ sở khoa học

Nhiệt lượng truyền qua phương thức dẫn nhiệt từ bề mặt nóng sang bề mặt lạnh của một vật liệu được tính theo công thức Fourier:

Q=k·A·(Thot-Tcoldt/d

Trong đó:

Q = nhiệt lượng
k = hệ số dẫn nhiệt
A = diện tích bề mặt
Thot = nhiệt độ bề mặt nóng
Tcold = nhiệt độ bề mặt lạnh
t = thời gian dẫn nhiệt
d = khoảng cách giữa hai bề mặt

Hệ số dẫn nhiệt k là đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của các vật liệu.

Đơn vị tính Btu.in/ft2·hr·oF. Ngoài ra, chỉ số k còn có đơn vị tính theo hệ SI là: W/(m.K). Công thức quy đổi:

  • 1 W/(m K) = 0.1442 Btu.in/ft2·hr·oF
  • 1 Btu.in/ft2·hr·oF = 6.9352 W/(m K)

Hệ số cách nhiệt R per inch là nghịch đảo của hệ số dẫn nhiệt k.

Một vật liệu có chỉ số  k càng nhỏ (R per inch càng lớn) cách nhiệt càng tốt.

R per inch là đại lượng đặc trưng cho khả năng chống dẫn nhiệt của một vật liệu, ứng với độ dày 1 inch.

Ví dụ:

Lớp sợi thủy tinh (12kg/m3) dày 6 inch (~15cm) có chỉ số R = 6 X 3.2 = 19.2
Vì thế, người ta thường gọi là “cách nhiệt sợi thủy tinh R-19“.

Bảng dưới đây liệt kê chỉ số dẫn nhiệt và chỉ số cách nhiệt của một số vật liệu thông dụng. (Nguồn: Geogia State University)

VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT TRUYỀN THỐNG
Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt k

(Btu.in/ft2·hr·oF  -  W/mK)

Chỉ số R per inch
Sợi thủy tinh (tỷ trọng 12kg/m3) 0.313 – 0.045 3.2
Sợi thủy tinh (tỷ trọng 24kg/m3) 0.263 – 0.038 3.8
Sợi thủy tinh mật độ thấp 0.400 – 0.058 2.5
Sợi đá (Rock Wool) mật độ thấp 0.357 – 0.052 2.8
Xen-lu-lô mật độ thấp 0.270 – 0.039 3.7
Mốp xốp (Expanded Polystyrene – EPS) 0.263 – 0.038 3.8
Bọt xốp (Extruded Polystyrene – XPS) 0.208 – 0.030 4.8
MỘT SỐ CHẤT KHÍ
Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt k Chỉ số R per inch
Không khí 0.181 – 0.026 5.52
Khí các-bô-níc 0.113 – 0.016 8.85
Khí Hê-li 1.031 – 0.149 0.97
Khí Mê-tan 0.234 – 0.034 4.27
MỘT SỐ CHẤT LỎNG
Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt k Chỉ số R per inch
Ethylene Glycol 1.80 – 0.259 0.56
Xăng 0.94 – 0.136 1.06
Nước cất 4.19 – 0.604 0.24
MỘT SỐ KIM LOẠI
Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt k Chỉ số R per inch
Nhôm 1404 – 202.4 0.0007
Đồng 2636 – 380.1 0.0004
Sắt 468 – 67.58 0.0021
Chì 241 – 37.75 0.0041
MỘT SỐ VẬT LIỆU XÂY DỰNG PHỔ BIẾN
Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt k Chỉ số R per inch
Mạt cưa 0.41 – 0.059 2.4
Dăm gỗ 0.41 – 0.059 2.4
Ngói 0.40 – 0.058 2.5
Nhựa đường 0.43 – 0.620 2.3
Bê tông (tỷ trọng D=140 pound/cubic foot) 9.70 – 1.399 0.1
Vải vụn (tỷ trọng D=6 pcf) 0.42 – 0.060 2.4
Kính thủy tinh 9.70 – 1.399 0.1
Đất (tỷ trọng D=130 pcf) 3.60 – 0.519 0.3
Gỗ linh sam 0.76 – 0.110 1.3
Gỗ sồi 1.18 – 0.170 0.8
Gỗ thông 1.04 – 0.150 1.0
Gỗ ép nhân tạo 0.83 – 0.119 1.2