Wärmedurchgangskoeffizient
Ermitteln Sie den U-Wert einer Wand aus Schichten und Luftfilmen: 0,2 m Ziegel mit Übergangskoeffizienten von 10 und 25 W/(m²·K) ergeben knapp zweieinhalb W/(m²·K). Jeder Widerstand wird einzeln gezeigt, damit Sie sehen, welche Schicht den Wärmeverlust bremst. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Wärmeübergangszahl h innen
- 10
- Wärmeübergangszahl h außen
- 25
- Anzahl der Schichten
- 1
- Widerstand R innen
- 0,1
- Widerstand R außen
- 0,04
- R Wärmeleitung
- 0,2777777778
Der Wärmedurchgangskoeffizient einer ebenen Wand, geschrieben U, ist die eine Leitfähigkeit, die eine Luft-Luft-Temperaturdifferenz in einen Wärmestrom durch den gesamten Aufbau wandelt. Er ist keine Stoffgröße: Er verbindet den inneren Konvektionsfilm, den Leitungswiderstand jeder festen Schicht und den äußeren Konvektionsfilm.
Was der Gesamt-U für einen ebenen Wandaufbau bedeutet
Bei eindimensionaler stationärer Wärmeübertragung ist die treibende Temperaturdifferenz die Innenlufttemperatur minus der Außenlufttemperatur, nicht die beiden Festkörperoberflächentemperaturen. Zwischen diesen beiden Luftströmen muss die Wärme einen inneren Konvektionsfilm, danach jede feste Schicht in Reihe und schließlich einen äußeren Konvektionsfilm durchqueren. Jeder dieser Schritte ist ein Wärmewiderstand.
Jede feste Schicht trägt ihren Leitungswiderstand L durch k bei, wobei L die Dicke in Metern und k die Wärmeleitfähigkeit in Watt pro Meter-Kelvin ist. Weil die Schichten hintereinander liegen, addieren sich die Widerstände. Der Wärmedurchgangskoeffizient U ist als Kehrwert dieses Gesamtwiderstands definiert, sodass die Wärmestromdichte in Watt pro Quadratmeter einfach q gleich U mal Delta T ist.
Sie erfindet keine Stillluft-Filmtabellen, Windgeschwindigkeiten oder Emissionsgrade: Sie liefern die beiden Filmkoeffizienten Ihres Problems, genau wie Incropera-Hausaufgaben und ISO-Hüllenprüfungen, sobald die Oberflächenwiderstände gewählt sind. Das Ergebnis ist ein Reihen-U der ebenen Wand in Watt pro Quadratmeter-Kelvin, mit sichtbaren Zwischenwiderständen, damit eine Studentin den dominanten Term markiert und ein Planer sieht, ob ein weiterer Zentimeter Dämmung sich lohnt.
Wann dieser U-Wert-Rechner passt und wann nicht
Lehrende der Wärmeübertragung brauchen ein deterministisches Orakel, das die Gesamt-U-Identität der ebenen Wand reproduziert, damit Laborberichte eine Handrechnung mit dem Maschinenresultat ohne Tabellenkalkulationsdrift vergleichen und ein Null-Filmkoeffizient als falsch gilt statt still Unendlich zu liefern. Bauphysik-Notizbücher und HVAC-Aufmaßskripte nutzen denselben Stapel, wenn bereits ISO- oder ASHRAE-Oberflächenwiderstände sowie eine Liste von Dicken und Leitfähigkeiten vorliegen und U verlangt wird, nicht ein imperialer R-pro-Zoll-Rechner. Fehlgeschlagene Prüfung wird nicht berechnet.
Diese Seite ist nicht der Dämm-R-Wert-Rechner, der Zoll mal R pro Zoll multipliziert und einen IP-U-Faktor ausgibt. Sie ist nicht der Einheitenumrechner des Wärmeübergangskoeffizienten, der nur W/(m²·K) in andere Filmeinheiten wandelt. Sie ist nicht die Fourier-Leitungsrate Q gleich k A Delta T durch L für eine einzelne Platte mit bekannten Oberflächentemperaturen.
Halten Sie SI-Einheiten konsistent, bleiben Sie in den veröffentlichten Größengrenzen, und Sie erhalten ein reproduzierbares U der ebenen Wand für Hausaufgaben, LMS-Erweiterungen und Edge-Worker, ohne eine volle Energie-Modell-Engine aufzubauen.
Anwendungsfälle
Hüllenaufmaß aus bekannten Filmen und Schichten
Wandeln Sie ISO- oder ASHRAE-Oberflächenwiderstände plus eine Liste von Dicken und Leitfähigkeiten in einen U-Wert der ebenen Wand für eine Skizze von Wand, Dach oder Trennwand.
Häufige Fragen
Welche Einheiten verwendet der Gesamt-U-Wert?
Halten Sie jede Eingabe in diesem kohärenten Satz.
Warum sind beide Filmkoeffizienten Pflicht?
Gesamt-U ist eine Luft-Luft-Leitfähigkeit. Ein ausgelassener Film beschriebe nur die Leitung von Oberfläche zu Oberfläche.
Worin unterscheidet sich das von einem Dämm-R-Wert-Rechner?
Dieses Werkzeug baut SI-Reihenwiderstände aus 1/h-Filmen und L/k-Schichten. Ein R-Wert-Rechner multipliziert Zoll mit R pro Zoll und berichtet einen IP-U-Faktor; das ist eine andere Suche und ein anderer Vertrag.
Wie berechnet man den U-Wert einer Wand?
Addieren Sie eins durch den inneren Übergangskoeffizienten, die Dicke jeder Schicht geteilt durch ihre Wärmeleitfähigkeit und eins durch den äußeren Koeffizienten, und bilden Sie den Kehrwert. Im Ziegelbeispiel lautet die Summe 0,1 plus 0,2 geteilt durch 0,72 plus 0,04.
Kann ich den Wärmeverlust durch die Wand berechnen?
Ja. Geben Sie die Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft an, um die Wärmestromdichte pro Quadratmeter zu erhalten, und ergänzen Sie die Wandfläche für den gesamten Wärmestrom. Das Vorzeichen zeigt die Flussrichtung.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"h_inside":10,"h_outside":25,"layers":[{"name":"brick","thickness":0.2,"conductivity":0.72}]}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"h_inside": 10,
"h_outside": 25,
"layers": [
{
"name": "brick",
"thickness": 0.2,
"conductivity": 0.72
}
]
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"h_inside": 10,
"h_outside": 25,
"layers": [
{
"name": "brick",
"thickness": 0.2,
"conductivity": 0.72
}
]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"h_inside":10,"h_outside":25,"layers":[{"name":"brick","thickness":0.2,"conductivity":0.72}]}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"h_inside":10,"h_outside":25,"layers":[{"name":"brick","thickness":0.2,"conductivity":0.72}]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"h_inside": 10,
"h_outside": 25,
"layers": [
{
"name": "brick",
"thickness": 0.2,
"conductivity": 0.72
}
]
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.overall_u",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Limits
max_layers | 32 |
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Dieser Rechner für den Gesamtdurchgangskoeffizienten nimmt die beiden Filmkoeffizienten und eine geordnete Liste von Dicken und Wärmeleitfähigkeiten entgegen, bildet die Reihenwiderstände R_si gleich eins durch h_i, R_j gleich L_j durch k_j und R_se gleich eins durch h_o und liefert U gleich eins durch R_total zusammen mit jedem Widerstand, damit Sie sehen, welcher Abschnitt dominiert. Null oder negative Filmkoeffizienten oder Schichteigenschaften scheitern mit invalid_input statt eines stillen Unendlich.
Was der Gesamt-U für einen ebenen Wandaufbau bedeutet
Der innere Filmwiderstand ist eins durch den inneren Wärmeübergangskoeffizienten h_i. Der äußere Filmwiderstand ist eins durch h_o. Wer Wärmedurchgangskoeffizient-Rechner, U-Wert einer ebenen Wand oder Wand-U aus Konvektion und Leitung eingibt, hat bereits h_i, h_o und einen Stapel aus L und k und will diese eine SI-Zahl, keine R-pro-Zoll-Aufmaßliste und keinen Einheitenumrechner. Diese Seite beantwortet genau jene Lehrbuchidentität.
Eingabevertrag, Reihenwiderstände und der gelieferte U-Wert
Höchstens zweiunddreißig Schichten sind zulässig. Optionale Ausgabeschlüssel entfallen vollständig, wenn Sie die passende Eingabe nicht gesendet haben; sie werden nie als null zurückgegeben. Senden Sie ein JSON-Objekt mit drei Pflichtbestandteilen. h_inside ist der innere Filmkoeffizient in Watt pro Quadratmeter-Kelvin; die Aliasnamen h_i, hi, h_inner, inside_h und hin werden akzeptiert. h_outside ist der äußere Filmkoeffizient in denselben Einheiten; h_o, ho, h_outer, outside_h und hout werden akzeptiert. layers ist ein nicht leeres Array fester Schichten, Innenfläche zuerst, jeweils mit Dicke in Metern und Leitfähigkeit in Watt pro Meter-Kelvin; der optionale name, material oder label bleibt für die Anzeige erhalten. Die Array-Aliasse assembly, wall_layers und materials wirken ebenso. Optionales delta_t ist die Luft-Luft-Temperaturdifferenz in Kelvin; ist sie vorhanden, enthält die Antwort heat_flux gleich U mal Delta T. Optionale area in Quadratmetern ergänzt zusammen mit delta_t heat_rate gleich U mal A mal Delta T. Jede Pflichtgröße muss eine endliche Zahl echt größer als null sein; fehlende Felder, leere Zeichenketten, nichtnumerischer Text, Nullfilme, Nulldicke und Nullleitfähigkeit scheitern mit invalid_input unter Nennung des Feldes, und diese Fehler werden nicht abgerechnet. Bei Erfolg wiederholt der Körper die gerundeten Filmkoeffizienten, meldet layer_count und ein normalisiertes layers-Array mit jedem L, k und L/k und setzt r_inside, r_outside, r_conduction und r_total in Quadratmeter-Kelvin pro Watt. Die Felder u_value und overall_u tragen beide eins durch R_total, damit Klienten jeden der beiden Namen festnageln können. formula formuliert U gleich eins durch die Summe aus eins durch h_inside, der Summe von L durch k und eins durch h_outside neu; method ist stets series_resistance_plane_wall.
Wo diese U-Wert-API nützt und was sie nicht ist
Hüllen-Nachweise können u_value in Tests festnageln, nachdem eine Schichtdicke geändert wurde. Weil die Umsetzung parse der Stufe A ist, kostet jeder erfolgreiche Aufruf den veröffentlichten Grundpreis $0.002, ohne Modell-Token und ohne ausgehendes Netz.
Integrationsbeispiele
Hausaufgaben und Laborkontrollen der Wärmeübertragung
Geben Sie Studierenden h_i, h_o und einen Ziegel- oder Mehrschichtstapel und prüfen Sie U = 1 / (1/h_i + Σ L/k + 1/h_o) gegen das Reihenwiderstandsverfahren des Lehrbuchs.
Skripte und automatische Bewertung im LMS
Nageln Sie u_value und die Widerstandszerlegung in Tests fest, damit ein Nullfilm oder eine fehlende Schicht mit invalid_input scheitert statt einer erfundenen Leitfähigkeit.
Technische Fragen
Wie berechnet man den Wärmedurchgangskoeffizienten einer Wand?
Senden Sie positive h_inside und h_outside in W/(m²·K) und ein layers-Array aus {thickness, conductivity} in Metern und W/(m·K). Die API liefert U = 1 / (1/h_i + Σ(L/k) + 1/h_o).
Was kostet der Wärmedurchgangskoeffizient-Rechner?
Das Browser-Werkzeug ist kostenlos. API-Anfragen nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 je erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingabe wird nicht abgerechnet.