El valor R y el valor U son dos conceptos importantes en HVAC. El valor R es una medida de la resistencia de un material al flujo de calor. Cuanto mayor sea el valor R, mejor será el aislamiento. El valor U es una medida de la capacidad de un material para transferir calor. Cuanto menor sea el valor U, mejor será el aislamiento.
Ecuaciones
Valor R:
Resistencia termica Es una medida de la capacidad de un material para resistir el flujo de calor. Cuanto mayor sea la resistencia térmica, mejor será el aislamiento del material. La resistencia térmica se mide en valor R, que se expresa en unidades imperiales como Hora. Cuadrados. Pie. °F/Btu y en Unidades SI como m².K/W.
$$R = \frac{1}{C} = \frac{1}{K} \times \text{Thickness}$$Valor de U:
Valor de U Es una medida de la velocidad de transferencia de calor a través de un material. Cuanto menor sea el valor U, mejor será el aislamiento del material. El valor U se mide en unidades imperiales como Btu/hora. Cuadrados. Pie. °F y en Unidades SI como W/m².K.
El valor R y el valor U son inversamente proporcionales entre sí. Esto significa que cuanto mayor sea el valor R, menor será el valor U y viceversa.
$$U = \frac{1}{\Sigma R}$$donde:
- Res el valor R (hr-ft²·°F/Btu)
- tues el valor U (Btu/hr-ft²·°F)
- Ces la conductancia (Btu/hr-ft²·°F)
- kes la conductividad (Btu·in/hr-ft²·°F)
- ΣRes la suma de los valores R individuales
Unidades
El valor R y el valor U se pueden expresar en unidades imperiales y SI.
Unidades imperiales:
- Valor R: h-pie²·°F/Btu
- Valor U: Btu/hr-ft²·°F
Unidades SI:
- Valor R: m²·K/W
- Valor U: W/m²·K
Los siguientes factores de conversión se pueden utilizar para convertir entre unidades imperiales y SI de resistencia térmica y valor U:
Propiedad | Unidad Imperial | Unidad SI | Factor de conversión |
|---|---|---|---|
Resistencia termica | Hora. Cuadrados. Pie. °F/Btu | m².K/W | 0.1761 |
Valor de U | Btu/hora. Cuadrados. Pie. °F | W/m².K | 5.678 |
Ejemplo
Una pared se compone de tres capas: una capa de revestimiento con un valor R de 0,5, una capa de aislamiento con un valor R de 10 y una capa de paneles de yeso con un valor R de 0,5. El valor R total de la pared es:
Rtotal = Rsiding + Rinsulation + Rdrywall = 0.5 + 10 + 0.5 = 11 hr-ft²·°F/Btu
El valor U de la pared es:
$$U = \frac{1}{\Sigma R} = \frac{1}{11} = 0.091 Btu/hr-ft²·°F$$Conclusión
El valor R y el valor U son conceptos importantes en HVAC. Al comprender estos conceptos, podrá diseñar y operar mejor los sistemas HVAC para mejorar la eficiencia energética y el confort.