La bezwładność cieplna Jest to cecha materiału, mówi nam, ile ciepła może pomieścić przedmiot i z jaką prędkością wytwarza lub zatrzymuje ciepło. Przekładając na budynek, możemy od razu wywnioskować, że to tak, jakby masa domu stopniowo pochłaniała energię i z czasem ją uwalniała.
W tym artykule opowiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o energii cieplnej, jej zastosowaniu w budownictwie i jej znaczeniu.
Co to jest bezwładność cieplna
Bezwładność cieplna to zdolność danego pierwiastka do magazynowania otrzymanej energii cieplnej (ciepła), zachowania jej i stopniowego jej uwalniania. Zdolność magazynowania energii materiału zależy od jego jakości, gęstości i ciepła właściwego.
Bezwładność cieplna materiałów użytych w budynku pozwala na utrzymanie najbardziej stabilnej temperatury w ciągu dnia w przestrzeni mieszkalnej. Latem materiały o dużej bezwładności termicznej pochłaniają ciepło w ciągu dnia, a ze względu na różnicę temperatur między środowiskiem wewnętrznym i zewnętrznym są one stopniowo magazynowane i rozpraszane w nocy (opóźnienie cieplne rzędu kilku godzin). Następnego ranka materiał obniża swoją temperaturę i ponownie zaczyna krążyć: pochłania ciepło w ciągu dnia i emituje ciepło w nocy.
Główne cechy
Nasz kraj przez dziesięciolecia tego nie rozważał (boom ceglany), a nasze budynki można w zasadzie sprowadzić do cegieł licowych i izolatek. To właśnie dzisiaj ponownie rozważa się właściwości materiałów, aby poprawić efektywność konstrukcji. Budynki, które pochłaniają ciepło w ciągu dnia i zapewniają ciepło w nocy, wymagają mniej energii do ogrzewania i chłodzenia.
W Hiszpanii od kodu budynek techniczny wszedł w życie w 2006 roku i został zrewidowany w 2013 roku, niektóre typy budynków muszą wykorzystywać tę właściwość materiału.
Znaczenie bezwładności cieplnej w budownictwie
Kiedy obecnie stosujemy zatwierdzone procedury (CE3X, CE3 lub HULC) do obliczania oceny energetycznej, musimy wziąć pod uwagę przegrodę budynku. Tutaj możemy zobaczyć coś w rodzaju „skóry budynku”. Skórą budynku będzie dach, elewacja, parapet itp.
Ta „powłoka” budynku musi być jak najdokładniej zdefiniowana w programie, ponieważ technik wchodzi do programu zgodnie z charakterystyką materiału, odczytuje jego obszerną bazę danych, interpretuje różne bezwładności termiczne materiału i przekłada je na dane wymiany ciepła.
Dla nich, gdy technik sporządza świadectwo energetyczne, wprowadzą obudowę na trzy różne sposoby:
- Domyślny: Gdy technik wprowadzi dane powłoki, z braku doświadczenia lub niewiedzy wybiera opcję „domyślną”, program będzie znał określony kształt po dacie budowy i stanie się on przenoszeniem ciepła. Problem z wprowadzaniem danych w ten sposób polega na tym, że „minimalizujemy” i wynik może być niższy niż wynik, który otrzymamy, gdy użyjemy jednej z pozostałych metod.
- droga: Wprowadzając dane jako „szacunek”, program poprowadzi nas i wyjaśni zawartość wymiany ciepła. Na podstawie kilku pytań, takich jak data budowy domu, uważamy, że jest izolujący itp. Da to dane dotyczące wymiany ciepła.
- Znany: To zawsze będzie najlepszy sposób wprowadzania danych załączników do programów. Ogrodzenie możemy formować, stopniowo wprowadzając kolejne warstwy (od zewnątrz do wewnątrz).
Mechanizmy izolacyjne
Często mówi się o właściwościach dobrych materiałów izolacyjnych w domu, które chronią nas przed mrozem zimą, ale jak skutecznie zapobiegać udarom cieplnym i wyziębieniom? Gorące lato w połowie sierpnia sprawia, że czujemy, jak ważne jest chronienie się przed przegrzaniem w domu, dzięki czemu czujemy się komfortowo bez marnowania energii na chłodzenie.
Zwłaszcza w przestrzeni pod pokładem, dobór materiałów termoizolacyjnych o odpowiednich właściwościach Szczególne znaczenie mają znane wpływy na konstrukcję, takie jak rozmieszczenie i wielkość okien, wentylowane elewacje i dachy oraz szczelność powietrzna.
Jest to mechanizm pasywny, który wykorzystuje różnicę temperatur pomiędzy elementem konstrukcyjnym a jego otoczeniem, niweluje różnice termiczne czyniąc je bardziej stabilnymi oraz opóźnia przenikanie ciepła (opóźnienie czasowe) dla uzyskania większego komfortu cieplnego wewnątrz.
Ta koncepcja bezwładności cieplnej jest kluczowa w klimacie ze znacznymi dziennymi wahaniami temperatury, aby osiągnąć jeden z najważniejszych celów w domu: stabilność termiczna; że temperatura zmienia się bardzo nieznacznie i nie zużywa nadmiaru energii na jej utrzymanie.
Drewno w celu poprawy bezwładności cieplnej
Drewno jest materiałem budowlanym o największej pojemności cieplnej 2100J/kg, a jednocześnie posiada dużą gęstość i niską przewodność cieplną. Jego naturalne właściwości sprawiają, że izolatory z naturalnego włókna drzewnego są materiałem o dużej zdolności magazynowania masy termicznej: mają dużą bezwładność cieplną, co zapewnia bardzo małe wahania temperatury wewnętrznej, czyli obszaru, w którym temperatura zewnętrzna wykazuje dużą zmianę między dniem a noc
Na przykład, jeśli do oszczędzania ciepła używana jest płyta pilśniowa 180 mm, czas opóźnienia (opóźnienie) pochłaniania i rozpraszania ciepła sięga 10 godzin. Jak pokazano na poniższym rysunku, temperatura powietrza na zewnątrz waha się przy 21ºC, a powietrze w pomieszczeniu przy 3ºC (współczynnik tłumienia = 7).
Oprócz dużej bezwładności cieplnej izolatory z włókna drzewnego są otwarte na dyfuzję pary (wartość μ = 3) i regulują wilgotność powietrza poprzez pochłanianie lub wydmuchiwanie powietrza w zależności od warunków otoczenia w pomieszczeniu, do 20% swojej wagi w wilgotnym środowisku bez utraty właściwości izolacyjnych. Połączenie tych dwóch cech ma pozytywny wpływ na warunki otoczenia w pomieszczeniu.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o energii cieplnej, jej charakterystyce i obowiązkach w budownictwie.