soojuskaotus

Soojuskaotus on termilise energiaga ülekandmine ühe keha või süsteemi ja selle ümbritseva keskkonna vahel temperatuuri erinevuse tõttu. See mõiste on keskne termodünaamika ja hoonete ning tööstusprotsesside energiakasutuse arvestamisel. Sõltuvalt ülekandeviisist eristatakse konduktiivset, konvektsioonilist ja kiirguslikku soojuskaotust. Hoonetes lisandub sageli õhu lekkestusega seotud infiltratsioon ja ventilatsioon, mis võivad soojuskaotust suurendada või kontrollida.

Konduktiivne soojuskaotus tekib läbi materjalide, kus soojus kandub aineosakeste vahel. Konvektsiooniline soojuskaotus tuleneb vedelike või gaaside liikumisest, näiteks õhuvoolude kaudu. Kiirguslik soojuskaotus tekib elektromagnetlainete kaudu ning on eriti märgatav temperatuurierinevuste korral. Hoonetes on sageli oluline infiltraatsiooni ja ventilatsiooni roll, mis võib muuta kogukaotuse suurust sõltuvalt ehitusest ja kasutustavast.

Matemaatiliselt võib soojuskaotust kirjeldada kui võimsust Q̇ (W). Üldine hoone puhul kehtib Q̇ = U·A·ΔT, kus U on üldine ülekande koefitsent ja A pindala. Konvektsioonis on Q̇ = h·A·ΔT (h on konvektsiooniline koefitsient), konduksioonis Q̇ = k·A·(ΔT/Δx) ning kiirguses Q̇ = ε·σ·A·(T^4 − T_env^4), kus ε on emissiivsus, σ on Stefan–Boltzmanni konstant, T ja T_env on temperatuurid Kelvinites.

Soojuskaotuse vähendamiseks kasutatakse isolatsiooni, õhukindlust, vähendatakse termilisi sillenurkasid, valitakse energiasäästlikud aknad (nt topelt- või kolmekordne klaas) ning rakendatakse muid energiatõhusaid materjale. Nende meetmete eesmärk on vähendada energiatarvet, parandada mugavust ja vähendada süsinikuheidet ning neid reguleerivad kohaliku tasandi energiatõhususnõuded.