部屋の熱損失 計算ドリル(解答・解説)

  1. 熱貫流率 \(6\,\mathrm{W/(m^2{\cdot}K)}\) の窓 \(2\,\mathrm{m^2}\) から、室内外の温度差 \(20\,\mathrm{K}\) のときに逃げる熱損失を求めましょう。
    解答:\(240\,\mathrm{W}\)
    熱貫流率に面積と温度差を掛けます。 \(6 \times 2 \times 20 = 240\) この窓の熱損失は \(240\,\mathrm{W}\) です。
  2. 換気量 \(50\,\mathrm{m^3/h}\)、室内外の温度差 \(20\,\mathrm{K}\) のとき、換気による熱損失を求めましょう。空気の容積比熱は \(0.34\,\mathrm{Wh/(m^3{\cdot}K)}\) とします。
    解答:\(340\,\mathrm{W}\)
    係数に換気量と温度差を掛けます。 \(0.34 \times 50 \times 20 = 340\) 換気による熱損失は \(340\,\mathrm{W}\) です。
  3. ある部屋の熱損失が、窓 \(300\,\mathrm{W}\)、外壁 \(150\,\mathrm{W}\)、天井 \(50\,\mathrm{W}\) でした。熱損失の合計と、窓の割合を求めましょう。
    解答:合計 \(500\,\mathrm{W}\)、窓の割合 \(60\,\%\)
    部位ごとの熱損失を全部足します。 \(300 + 150 + 50 = 500\) 合計は \(500\,\mathrm{W}\) です。 窓の熱損失を合計で割って100を掛けます。 \(300 \div 500 \times 100 = 60\) 窓の割合は \(60\,\%\) です。
  4. 室内側の表面熱伝達抵抗が \(0.11\,\mathrm{m^2{\cdot}K/W}\)、材料の熱抵抗値が \(1.85\,\mathrm{m^2{\cdot}K/W}\)、室外側の表面熱伝達抵抗が \(0.04\,\mathrm{m^2{\cdot}K/W}\) の壁の熱貫流率を求めましょう。
    解答:\(0.5\,\mathrm{W/(m^2{\cdot}K)}\)
    熱抵抗を全部足します。 \(0.11 + 1.85 + 0.04 = 2\) 熱抵抗の合計は \(2\,\mathrm{m^2{\cdot}K/W}\) です。 1を熱抵抗の合計で割ります。 \(1 \div 2 = 0.5\) 熱貫流率は \(0.5\,\mathrm{W/(m^2{\cdot}K)}\) です。
  5. 熱貫流率 \(6\,\mathrm{W/(m^2{\cdot}K)}\) の窓 \(2\,\mathrm{m^2}\) を、熱貫流率 \(2\,\mathrm{W/(m^2{\cdot}K)}\) の窓に替えます。室内外の温度差 \(20\,\mathrm{K}\) のとき、減る熱損失と、1日 \(8\) 時間暖房するときに1日に減る熱量(kWh)を求めましょう。
    解答:減る熱損失 \(160\,\mathrm{W}\)、1日に減る熱量 \(1.28\,\mathrm{kWh}\)
    改善前と改善後の熱貫流率の差に、面積と温度差を掛けます。 \((6 - 2) \times 2 \times 20 = 160\) 減る熱損失は \(160\,\mathrm{W}\) です。 減る熱損失に暖房時間を掛けて1000で割り、kWhに直します。 \(160 \times 8 \div 1000 = 1.28\) 1日に減る熱量は \(1.28\,\mathrm{kWh}\) です。
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