Termal atalet
Termal atalet bir malzemenin mukavemetini temsil eden ısı değişim onun bir rahatsızlık olduğunda termal denge .
Bir malzeme ısıl dengede iken sıcaklığı sabitlenir ve çevresi ile sürdürdüğü ısı alışverişleri ( iletim , konveksiyon , radyasyon yoluyla ) dengelenir (transfer edilen ısı kadar alınan ısı). Termal bir bozulma onu yeni bir denge sıcaklığına getirdiğinde, termal atalet, bu yeni denge noktasına ulaşmak için gereken süre ile kanıtlanır: eğer malzeme düşük bir termal yayılma özelliğine sahipse , yenisine ulaşacaktır. tersine yüksektir, kısa bir süre sonra ona ulaşacaktır.
Yeni dengeye ulaşmak için geçen süre , karakteristik zaman olarak adlandırılır . Bu, malzemenin termal yayılımına ve aynı zamanda iki denge sıcaklığı arasındaki farka bağlıdır.
Termal atalet kavramı, opak dış duvarların tasarımının bir parçası olarak özellikle inşaat sektöründe kullanılmaktadır . Bu duvarların iç ve özellikle dış sıcaklıkları sık sık değişir. Özellikle bu duvarlar güneş ışınımının termal etkisine maruz kalır . Termal tehlikelere karşı koruyucu bir rol sağlamak için yapıldıkları malzemeler ideal olarak iç sıcaklığın stabilitesine katılmalıdır.
Endüstriyel sektörde, elemanların veya malzemelerin termal ataletini kontrol etmek, genellikle üretim süreçlerini optimize etmeyi mümkün kılar.
Bir malzemenin termal ataletini ölçmek için miktarlar
Biri termal ataleti öncelikle şu şekilde ölçer:
- malzemenin ısı yayılımını teşvik etme eğilimini temsil eden termal yayılma (veya ) (bu nedenle, bina ortamında, düşük yayılma genellikle "iyi" bir değer olarak kabul edilir);
- dikkate alınan malzemenin kalınlığı ; karakteristik zaman (termal faz kaymasının bağlantılı olduğu) bu durumda bu ilk iki parametreye bağlıdır, çünkü şu sıradadır ;
- Termal effusivity olduğu kabul malzeme, çevresiyle termal enerji alışverişi için yerleşme yeteneğini arttırır.
Bu nedenle termal atalet, yalnızca geçilen malzemelerin yoğunluğuna bağlı değildir. Örneğin, betonun yayılma gücü yüksektir ("kötü" olarak tanımlanabilir). Böylelikle yüksek yoğunluğuna rağmen güneş ışınlarının emilmesinden kaynaklanan ısı bu malzemeden hızla geçerek binalarda aşırı ısınma yaratır.
Kalorilerin bir malzemenin kütlesi içinde ne kadar hızlı hareket ettiğini tanımlayan termal yayılmanın aksine, efüzyon, bir malzemenin ısıyı ne kadar hızlı emdiğini açıklar. Verimlilik ne kadar yüksekse, malzeme belirgin bir şekilde ısınmadan o kadar fazla enerji emer. Aksine, ne kadar düşükse, malzeme o kadar hızlı ısınır. Örneğin, betonun efüzyonu yüksektir ve dokunuşa soğukluk hissi verirken, ahşabın efüzyonu düşüktür ve dokunuşta soğukluk hissi vermez.
Bir bina durumunda etkiler
İnşaat sektöründe, termal tehlikeleri daha iyi yönetmek için malzemelerin atalet davranışlarından yararlanmaya çalışıyoruz. Dış sıcaklık ve güneş ışınımının duvarlar tarafından soğurulması, bir gün ölçeğinde ve aynı zamanda bir mevsime göre periyodik olarak değişir. Binanın içindeki sıcaklık mutlaka bu varyasyonları takip eder, ancak bina kabuğu aşağıdaki şekilde kendini gösteren bir termal atalet fenomeni yaratır:
- ısı dalgalarının veya aşırı soğuğun etkilerini azaltan yastıklama
- Yukarıda bahsedilen karakteristik hava durumuna bağlı bir faz kayması , etkileri geciktirmeyi mümkün kılar (örneğin: yazın, güneş radyasyonunun ısı cephesi eve sabah yerine günün sonunda girer).
Sönümleme ve faz kayması, termal atalet ne kadar büyükse o kadar belirgindir.
Termal ataletin meydana geldiği iki durumu ayırt edebiliriz:
- Dış koşulların etkisinin, özellikle de güneş radyasyonunun binanın iç sıcaklığı üzerindeki etkilerinin zayıflatılmasıyla ilgili olan iletim ataleti . Bu atalet, esas olarak, bina zarfının dışında çok düşük ısıl yayılma ile ısı yalıtımına dayanmaktadır. İzolasyonun ısıl direnci ve özellikle yayılabilirliği bu durumda önemli bir rol oynar;
- yapının iç kısmı ile temas halinde olan yapının bölmelerinde ve duvarlarında ısı veya serinlik birikimi ile ilgili olan soğurma yoluyla atalet . Ağır duvarların kalınlığı, kenar başına yaklaşık on beş santimetreden fazla önemli değildir (yüzeye yakın ısı birikimi).
Fırınlamada uygulama
Norveç Marmiti olarak bilinen bir tekniğe göre, geleneksel bir şekilde başlatılan pişirme izotermal bir kutu kullanılarak termal ataletle tamamlanabilir .
Ayrıca görün
İlgili Makaleler
Dış bağlantılar
- Sitede termal atalet energieplus-lesite.be of Architecture et Climat Louvain Katolik Üniversitesi
- Ev fikirlerinde termal atalet
- Açıklamalar
- Binalarda termal atalet - Süperpozisyon ilkesi, difüzivite ve efüzyonla sağlanan termal atalet üzerine didaktik sunum, Jean Louis IZARD, École Nationale Supérieure d'Architecture de Marseille
Kaynakça
- Jean Sicard'ın doktora tezi, Termiklere uygulanan modal analiz , Pierre ve Marie Curie Üniversitesi, Paris, 1984: Binalar durumunda uygulanan "sezgisel" termal atalet kavramının bir analizi, s. 117-119.
- Biyoklimatik binaların tasarımı: temeller ve yöntemler , Pierre Fernandez ve Pierre Lavigne, The Monitor, Paris, 2009.