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Comment calculer la capacité thermique du béton

Comment calculer la capacité thermique du béton

Le rôle du béton a élargi au-delà des considérations structurelles à sa capacité à stocker la chaleur pendant les périodes de pic de température, puis de le libérer pendant les heures creuses. L'utilisation de matériaux de construction en béton permet aux services publics d'électricité pour faire face aux charges de pointe au cours des conditions extrêmes tout en empêchant les baisses de tension et de réduire les coûts d'énergie. Selon la Portland Cement Association, la capacité thermique (HC) est la quantité d'énergie de chaleur nécessaire pour élever la température d'une masse de 1 degré Fahrenheit. Calcul de la capacité de chaleur est simple une fois que la masse est déterminée.

Instructions


•  Calculer la masse du béton en question. Parce que les murs en béton sont définis en pieds carrés de superficie et de l'épaisseur, mesurer le nombre de pieds carrés et le multiplier par l'épaisseur de la paroi. Par exemple, un mur de 1 pied d'épaisseur mesurant 10 pieds de haut par 10 pieds de large contiendra 100 pieds cubes de béton. La densité du béton moyenne est £ 133. par pied cube, donc la masse de la paroi est £ 13,300.

•  Multipliez la masse par la capacité thermique spécifique de béton, 0,2 BTU / lb / degrés F. Cela donne 0,2 fois 13 300 BTU équivaut à 2660 pour élever la température de la paroi entière à seulement 1 degré Fahrenheit.

•  Réglez le calcul de base pour les dimensions spécifiques de votre application. Pour un 40-pieds de long mur, les totaux BTU par degré F seraient 4 fois 2660 ou 10 640 BTU / par le changement de degré F. Si le mur de 40 pieds est deux pieds d'épaisseur, sa masse serait £ 106,400., Et la capacité de la chaleur serait 21 280 BTU / degré changement F.

•  Calculer la variation de capacité de chaleur avec un changement de température spécifiée. Si les 40-pieds-longues, mur-deux pieds d'épaisseur a été chauffé de manière uniforme par 35 degrés F, la capacité de chaleur allait changer par 35 degrés F 21280 BTU fois / degré F ou 744 800 BTU. Chauffage ce mur de 35 degrés par la combustion de mazout aurait besoin d'environ 5,4 gallons, en supposant 100 pour cent d'efficacité.

•  Réglez le calcul basé sur le type de béton. Béton avec un pourcentage élevé de l'agrégat a une capacité thermique de 10 pour cent inférieure spécifique à environ 0,18 BTU / lb / degrés F. Le mur de 40 pieds devrait contenir environ 744 800 fois 0,9 ou 670 320 BTU plus pour un 35 degrés F montée en température . De même, le béton avec seulement sable, mais aucune pierre, aurait environ 15 pour cent de plus de BTU à 0,23 BTU / lb / degrés F ou 744 800 fois 1,15 ou 856 520 BTU plus pour un 35 degrés F hausse.

•  Étape •  Analyser l'ensemble de votre structure en béton sur la base de pieds carrés et l'épaisseur de connaître la variation nette des capacités de chaleur pour un changement uniforme de la température.

Conseils et avertissements


  • Mettre en place des tableurs pour exécuter des calculs avec une gamme de variables lors de la construction de nouvelles structures en béton.
  • Considérations structurelles doivent être soigneusement examinées lors de la localisation des masses thermiques en béton au dessus du sol ou au-dessus.