열전달 계산기 (전도·대류·복사)

열은 고체에서는 전도로, 움직이는 유체로는 대류로, 뜨거운 표면에서는 복사로 이동합니다. 이 계산기는 각 방식의 열 흐름을 와트로 구하고, 열유속, 같은 값을 BTU/h로 환산한 값, 일정 기간 동안의 에너지(kWh)도 알려 줍니다. 전도에서는 한 겹의 U값, R값, 열저항도 보여 주고 같은 층을 다른 재료로 만들었을 때와 비교합니다.

사용 방법

1. 전도, 대류, 복사 중 하나를 고릅니다.
2. 면적과 두 온도를 선택한 단위로 입력합니다. 뜨거운 쪽이나 표면을 먼저 넣습니다.
3. 전도에서는 재료(또는 k)와 두께를 고릅니다. 대류에서는 h를, 복사에서는 방사율을 입력합니다.
4. 필요하면 기간을 바꿔 kWh 단위의 에너지를 확인합니다.

계산식

전도: q = k·A·(T₁ − T₂) ÷ L · 대류: q = h·A·(T₁ − T₂) · 복사: q = ε·σ·A·(T₁⁴ − T₂⁴)

k는 열전도율(W/m·K), L은 층의 두께(m), h는 대류 계수(W/m²·K), ε은 방사율(0~1), σ = 5.670374 × 10⁻⁸ W/m²·K⁴입니다. 복사는 켈빈 단위의 절대온도를 사용하고, 전도와 대류는 온도 차이만 필요합니다. 프리셋은 근사적인 교과서 참고값이며 건축 제품의 사양이 아닙니다. 한 겹의 U값에는 표면 공기층과 열교가 포함되지 않습니다. 복사는 작은 회색체 표면이 균일하고 큰 주변에 완전히 노출된 경우를 가정합니다.

예시

두께 0.15 m, k = 1.7 W/m·K, 면적 0.6 m²인 용광로 벽의 양면이 1,400 K와 1,150 K이면 전도 열량은 q = 1.7 × 0.6 × 250 ÷ 0.15 = 1,700 W입니다. 열유속은 약 2,833 W/m²이고, 24시간 동안 벽은 40.8 kWh를 잃습니다.