HVAC: U-value

Faktor-U atau U-value merupakan pekali haba yang dipindahkan pada sesebuah medium. U-value menerangkan kadar pemindahan haba pada struktur dinding atau bumbung yang dikira berdasarkan jumlah rintangan terma (thermal resistances) atau R-value bagi setiap lapisan.

U-value, U = 1/R                   ; unit adalah W/m ² K

Dalam pengiraan Cooling Load / Beban Pendingin menggunakan kaedah terperinci, U-value digunakan sebagai pekali kepada luas sesebuah permukaan yang dikira.

Cooling Load, Q = Area x U-value x Temperature Difference                 ; unit adalah Watt

Pengiraan U-value adalah berdasarkan jadual yang berkaitan. Contohnya jadual 10-1 Thermal Conductivity of Materials Used in Cold Storage Walls. Jadual ini daripada ASHRAE Data Book, Fundamentals Volume, 1972 Edition.

 

Contoh pengiraan 1:

Soalan 1: 
Sebuah Cooled Room berukuran 8 kaki x 6 kaki mempunyai ketinggian 10 kaki. Menggunakan bahan penebat Polyurethane sebagai dinding setebal 6 inci. Berapakah nilai U-value Cooled Room tersebut? dan kira nilai Wall Gain Load bagi setiap dinding tersebut jika ingin mengekalkan suhu dalam Cooled Room -5^oC.

* Wall Gain Load merupakan kadar pemindahan haba melalui dinding.

Jawapan 1:
(Lukiskan keratan rentas bagi dinding tersebut)

(Nilai unit dalam Metric, jadi tukar nilai Imperial kepada Metric)

Berdasarkan jadual 10-1 di atas, (bina sebuah jadual perincian Rintangan bahan2 tersebut)

U-value = 1/R

              = 1/6.151
              = 0.1625 W/m ² K


Contoh kiraan untuk 1 panel cooled room 8' x 10':

Wall Gain Load, Q = Area x U-value x |Temperature Difference|
                                = (2.4x3.0) x 0.1625 x (35-(-5))
                                = 46.8 W

Untuk mendapatkan total Wall Gain Load, kita hanya perlu menambah nilai bagi setiap panel cooled room dengan mengubah Area bersesuaian dengan saiz panel yang lain.

Nilai temperature difference adalah merupakan perbezaan nilai suhu luar dan dalam. Kita boleh menganggarkan suhu luar adalah 35^oC berdasarkan anggaran suhu purata maksima tempat kita. Jika nilai2 anggaran kita berubah maka anggaran cooling load juga akan berubah.

Bermakna dalam rekabentuk sesebuah ruang nilai cooling load adalah subjektif, tidak semestinya sama untuk setiap personal teknikal yang mengiranya. Jika caranya sudah betul, maka hanya justifikasi individu tersebut sahaja yang menentukan rekabentuk tersebut sama ada under design atau over design.

Untuk mendapatkan total cooling load bagi sebuah cooled room bukan hanya mengira U-value dan Wall Gain Load. Banyak faktor lain perlu diambil kira seperti Product Load, Air Change Load / Infiltration, dan lain2 lagi.