传热系数(Heat Transfer Coefficient,简称HTC)是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1K(或1℃),1小时内通过1平方米面积传递的热量。其单位是W/(m²·K),有时也称为K值。传热系数不仅和材料有关,还和具体的过程有关,例如在自然对流传热条件下和强制对流传热条件下,同样的材料其传热系数也不一样。
自然对流传热条件下的传热系数:空气的传热系数约为5~25W/(m²·K),水的传热系数约为0.5~0.7W/(m²·K)。
强制对流传热条件下的传热系数:空气的传热系数约为20~100W/(m²·K),水的传热系数约为2000~10000W/(m²·K)。
传热系数用于计算传热过程,通常是流体和固体之间的对流或相变。在建筑围护结构中,传热系数是衡量其热绝缘性能的重要参数,通常用R值表示,R值越大,说明材料的保温性能越好。
传热系数的计算公式为:
\[ K = \frac{1}{R_0} \]
其中,\( R_0 \) 是围护结构的传热阻,由内表面换热阻 \( R_i \)、外表面换热阻 \( R_e \) 和围护结构本身的热阻 \( R \) 组成,即:
\[ R_0 = R_i + R + R_e \]
在实际应用中,可以通过实验测定或数值计算得出传热系数,以便进行热工设计和优化。