Wärmeleitung durch Wände
Wärmeleitung durch eine mehrschichtige Wand
Bei einer Wand, die aus mehreren Schichten unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit aufgebaut ist, geht durch jede Schicht der gleiche Wärmestrom .
Für eine dreischichtige Wand gilt:
(Negatives Vorzeichen verschwindet, wenn T1 > T2)
Bei mehr als drei Schichten sind die Gleichungen entsprechend zu erweitern. Der Wärmestrom durch eine dreischichtige Wand ist dann:
Hieraus ergibt sich der Wärmeleitwiderstand der dreischichtigen Wand:
Er ist mit usw. gleich der Summe der spezifischen Wärmeleitwiderstände der einzelnen Schichten:
Die Summanden sind vertauschbar, demnach ändert sich der Gesamtwärmewiderstand einer ebenen Wand bei Vertauschung der Schichten nicht, solange die Veränderung der Wärmeleitfähigkeit λ durch die veränderten Schichttemperaturen vernachlässigt werden kann. Die Temperaturverteilung in der Wand ist aber eine andere, was insbesondere bei Isolierungen zu beachten ist.
- Tab.1
- Legende
Symbol | Beschreibung | Einheit |
---|---|---|
Wärmeleitwiderstand | K · m2· W-1 | |
Wärmestrom | W | |
Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Wandabschnittes | W · K -1 · m-1 | |
Strömungsquerschnitt | m² | |
Temperatur (T1 > T2 > T3 > T4 ) | K | |
Dicke des Wandabschnittes | m | |
Anzahl der Schichten |