Lämmönsiirtokerrointen

Lämmönsiirtokerrointen (monikossa lämmönsiirtokerrointen) käsite kuvaa sitä, miten tehokkaasti lämpö siirtyy pintojen tai kerrosten välillä konvektion ja johtumisen vaikutuksesta. Yleinen yksikkö on W/(m² K) ja symbolina käytetään usein h. Kun puhutaan lämmönsiirtokerrointen joukosta, viitataan useisiin arvoihin, jotka pätevät eri pinnoille, kerroksille ja olosuhteille.

Laskennassa lämpövirta q on usein määritelty kaavalla q = h A ΔT, jossa A on siirtoalue ja ΔT lämpötilojen ero. h-arvot riippuvat konvektion muodosta (sisäinen/ulkolainen konvektio, luonnollinen tai pakotettu virtaus) sekä kyseessä olevan kerroksen johtokyvystä. Rakenteissa ja laitteissa käytetään usein kokonaisarvoa U, jonka voi esittää muodossa 1/U = 1/h_in + ∑(t_i / k_i) + 1/h_out, missä t_i on kerroksen paksuus ja k_i sen lämpöjohtavuus. Tämä kuvaa, miten yksittäisten kerrosten vastukset ja pintojen konvektio yhdessä määrittävät kokonaislämmönsiirron.

Käytännön merkitys: lämmönsiirtokerrointen tunteminen on keskeistä rakennusten energiatehokkuuslaskuissa, lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien suunnittelussa sekä lämmönvaihtimien optimoinnissa. Arvot vaihtelevat suuresti riippuen virtausolosuhteista, nesteen ominaisuuksista, pintojen ja materiaalien ominaisuuksista sekä kosketuslaadusta. Esimerkkejä arvoista: luonnollinen konvektio antaa pienemmät h-arvot kuin pakotettu virtaus; ulko- ja sisäpuolinen konvektio sekä kerrosten kokonaisuus määrittävät U-arvon ja rakennuksen energiatehokkuuden.

---