Jednotky koeficientu prostupu tepla
Koeficient prostupu tepla (také součinitel prostupu tepla, značka U) je veličina používaná ve stavebnictví a tepelné technice. Udává tepelný tok procházející konstrukcí na jednotku plochy při jednotkovém teplotním rozdílu. V soustavě SI: W·m−2·K−1, obvykle zkracováno jako W/(m²·K). Čím nižší hodnota U, tím lepší tepelná izolace.
Převodní tabulka koeficientu prostupu tepla
| Jednotka | Zkr. | Koeficient | Poznámka |
|---|---|---|---|
| W·m-2 K-1 | 1 | ||
| W·cm-2 K-1 | 10 000 | ||
| kcal·m-2 h-1 K-1 | 1,163 | ||
| cal·cm-2 h-1 K-1 | 11,63 | ||
| cal·cm-2 min-1K-1 | 697,8 | ||
| cal·cm-2 s-1 K-1 | 41 868 | ||
| BTU·ft-2 h-1 °F-1 | 5,678 26 | ||
| BTU·ft-2 s-1 °F-1 | 20 441,7 | ||
| BTU·in-2 h-1 °F-1 | 817,670 | ||
| BTU·in-2min-1 °F-1 | 49 060,2 | ||
| BTU·in-2 s-1 °F-1 | 2 943 612 |
Zdroj: Energetik. Upraveno.
- Koeficient
- Udává, kolikrát je daná jednotka větší nebo menší než základní jednotka uvedená v tabulce. Například 10 000 u jednotky W·cm-2·K-1 znamená, že 1 W·cm-2·K-1 = 10 000 W·m-2·K-1.
Podrobná nápověda – další informace jak převádět jednotky pomocí tabulky převodních koeficientů.
V praxi
Typické hodnoty součinitele prostupu tepla U stavebních konstrukcí:
- Nezateplená cihlová stěna (45 cm): přibližně 0,8–1,5 W/(m²·K)
- Zateplená stěna – novostavba dle normy: 0,25–0,30 W/(m²·K)
- Zateplená stěna – pasivní dům: 0,10–0,15 W/(m²·K)
- Dvojsklo s rámem: 1,1–2,8 W/(m²·K)
- Trojsklo s rámem: 0,5–0,8 W/(m²·K)
- Nevyztužená plochá střecha bez izolace: 1,5–3 W/(m²·K)
Tepelný odpor R [m²·K/W] je převrácená hodnota součinitele U: R = 1/U. Celkový odpor vícevrstvé konstrukce je součtem odporů jednotlivých vrstev.
Rychlý převod do britských jednotek: 1 BTU·ft-2·h-1·°F-1 = 5,678 W/(m²·K).
Časté otázky
- Jaká je jednotka součinitele (koeficientu) prostupu tepla?
- Jednotkou v soustavě SI je watt na metr čtvereční a kelvin: W/(m²·K). Čím nižší hodnota U, tím lepší tepelná izolace konstrukce.
- Jaký je rozdíl mezi koeficientem prostupu tepla a koeficientem přestupu tepla?
- Jsou to dvě různé veličiny. Součinitel prostupu tepla U [W/(m²·K)] popisuje tepelný tok celou stavební konstrukcí od vzduchu na jedné straně k vzduchu na druhé. Součinitel přestupu tepla α [W/(m²·K)] popisuje pouze přechod tepla mezi tekutinou (vzduch, voda) a pevným povrchem – jde o hranici jedné fáze, ne o celou vrstvu.
- Jaké jsou typické hodnoty U pro stavební konstrukce?
- Orientační hodnoty: nezateplená cihlová stěna 0,8–1,5 W/(m²·K); zateplená stěna pasivního domu 0,10–0,15 W/(m²·K); dvojsklo 1,1–2,8 W/(m²·K); trojsklo 0,5–0,8 W/(m²·K). Požadované hodnoty pro českou klimatickou oblast stanovuje norma ČSN 73 0540.
- Co je tepelný odpor R a jak souvisí s U?
- Tepelný odpor R [m²·K/W] je převrácená hodnota součinitele prostupu tepla: R = 1/U. Čím vyšší R, tím lepší izolace. Celkový odpor vícevrstvé konstrukce je součtem odporů jednotlivých vrstev plus povrchové odpory na obou stranách.
- Jak převést W/(m²·K) na BTU/(ft²·h·°F)?
- 1 BTU·ft-2·h-1·°F-1 = 5,678 W/(m²·K). Obráceně: 1 W/(m²·K) ≈ 0,176 BTU/(ft²·h·°F). Příklad: U = 1,5 W/(m²·K) ≈ 0,264 BTU/(ft²·h·°F).