O valor R e o valor U são dois conceitos importantes em HVAC. O valor R é uma medida da resistência de um material ao fluxo de calor. Quanto maior o valor R, melhor será o isolamento. O valor U é uma medida da capacidade de um material de transferir calor. Quanto menor o valor U, melhor será o isolamento.
Equações
Valor R:
Resistência térmica é uma medida da capacidade de um material de resistir ao fluxo de calor. Quanto maior a resistência térmica, melhor será o isolamento do material. A resistência térmica é medida em Valor R, que é expresso em unidades imperiais como Hora. Quadrado Pés. °F/Btu e em Unidades SI como m².K/W.
$$R = \frac{1}{C} = \frac{1}{K} \times \text{Thickness}$$Valor U:
Valor U é uma medida da taxa de transferência de calor através de um material. Quanto menor o valor U, melhor será o isolamento do material. O valor U é medido em unidades imperiais como Btu/hora. Quadrado Pés. °F e em Unidades SI como W/m².K.
O valor R e o valor U são inversamente proporcionais entre si. Isto significa que quanto maior o valor R, menor o valor U e vice-versa.
$$U = \frac{1}{\Sigma R}$$Onde:
- Ré o valor R (hr-ft²·°F/Btu)
- vocêé o valor U (Btu/hr-ft²·°F)
- Cé a condutância (Btu/hr-ft²·°F)
- Ké a condutividade (Btu·in/hr-ft²·°F)
- ΣRé a soma dos valores R individuais
Unidades
O valor R e o valor U podem ser expressos em unidades imperiais e SI.
Unidades imperiais:
- Valor R: h-ft²·°F/Btu
- Valor U: Btu/h-ft²·°F
Unidades SI:
- Valor R: m²·K/W
- Valor U: W/m²·K
Os seguintes fatores de conversão podem ser usados para converter entre unidades imperiais e SI de resistência térmica e valor U:
Propriedade | Unidade Imperial | Unidade SI | Fator de conversão |
|---|---|---|---|
Resistência térmica | Hora. Quadrado Pés. °F/Btu | m².K/W | 0.1761 |
Valor U | Btu/hora. Quadrado Pés. °F | W/m².K | 5.678 |
Exemplo
Uma parede é composta por três camadas: uma camada de revestimento com valor R de 0,5, uma camada de isolamento com valor R de 10 e uma camada de drywall com valor R de 0,5. O valor R total da parede é:
Rtotal = Rsiding + Rinsulation + Rdrywall = 0.5 + 10 + 0.5 = 11 hr-ft²·°F/Btu
O valor U da parede é:
$$U = \frac{1}{\Sigma R} = \frac{1}{11} = 0.091 Btu/hr-ft²·°F$$Conclusão
O valor R e o valor U são conceitos importantes em HVAC. Ao compreender esses conceitos, você pode projetar e operar melhor sistemas HVAC para melhorar a eficiência energética e o conforto.