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Inércia térmica: definição e materiais

Inércia térmica: definição e materiais


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Inércia térmica: junto com a condutividade, sempre térmica, é muito útil, principalmente quando você quer ou precisa avaliar oeficiência energética de uma estrutura. Pode acontecer que você se encontre fazendo esta operação, após a conclusão das obras por isolamento térmico. Ou precisamente porque a necessidade é atendida.

É um parâmetro, oinércia térmica, que mede a capacidade de um material se opor à passagem do fluxo de calor e acumular parte dele, mantendo uma temperatura interna homogênea, constante e confortável, apesar das temperaturas externas subirem e descerem.

Inércia térmica: definição

Pra inércia térmicaEm termodinâmica, queremos dizer a capacidade de um material ou estrutura de variar sua temperatura mais ou menos lentamente em resposta a mudanças na temperatura externa ou a uma fonte de calor / resfriamento interno. É o análogo perfeito da inércia dos sistemas mecânicos, basta substituir a energia mecânica pela térmica.

Novamente, teoricamente, pode ser avaliado em termos de temperatura / tempo * diferença de temperatura (s-1), mas a unidade de medida mais comum é aquela que deriva da fórmula poder / tempo * diferença de temperatura, portanto, W / s × K.
Como grandeza eu'inércia térmica é diretamente proporcional ao calor específico de materiais e sua massa, por outro lado, é inversamente proporcional a condutividade térmica e a diferença de temperatura entre o interior e o exterior.

Inércia térmica: materiais

Para um edifício ou paredes, os materiais altos inércia térmica Eu estou concreto compacto e tijolos, mesmo as pedras naturais não são ruins: elas devem ser capazes de diminuir o fluxo do calor do verão para dentro e armazenar o calor no inverno para poder liberá-lo para dentro.

Mais geralmente, um material com inércia térmica good deve ter boas propriedades de isolamento, mas também deve ser capaz de acumular calor em um lado e não transferi-lo diretamente. Mudanças súbitas de temperatura no exterior não devem ser refletidas "como se nada tivesse acontecido" no interior, o tempo deve passar. Desta vez que faz com que a variação da temperatura interna seja "adiada" em relação ao que ocorre no resto do mundo, diz-se deslocamento de fase.

Na física, a mudança de fase pode ser vista como o tempo que leva paraonda termal fluir de fora para dentro através de um material de construção. Voltando aos materiais, se eles têm um calor específico alto, eles têm um deslocamento de fase maior: quanto mais o material for capaz de absorver calor, mais será capaz de liberá-lo lentamente.

Inércia térmica da parede

Colocado em frente a uma parede, para avaliar a suainércia térmica, podemos dizer que tem função estabilizadora da temperatura se for muito isolante e ao mesmo tempo for capaz de armazenar muito calor que é transferido para os ambientes internos durante a noite.

É difícil que esta mistura de potências térmicas seja obtida com apenas um material: portanto, é melhor recorrer a tripas em camadas. A melhor composição para inércia térmica seria aquele em que houvesse uma camada de alta capacidade térmica dentro do invólucro e uma isolante por fora. O primeiro mantém a temperatura interna constante, o segundo protege o ambiente interno de mudanças na temperatura.

A parede assim formada, ou não, deve mitigar mudanças repentinas de temperatura que vêm de fora, se o exterior é o ambiente externo real, ou se é outra sala sempre dentro do edifício em questão. Radiação solar, pessoas, aparelhos: existem muitos fatores que podem causar mudanças na temperatura mas a parede com alta inércia térmica deve ser capaz de suavizar esses "choques" térmicos. No verão, são mais frequentes do que no inverno.

Se quisermos descrever a inércia térmica de uma de nossas paredes, levamos em consideração duas propriedades térmicas da mesma: a transmitância térmica periódica (Yie = W / mqK) e o capacidade de aquecimento do ar interno periódico (Cip = kJ / mqK). O primeiro representa o grau de amortecimento e a mudança de fase da variação térmica que ocorre do lado de fora e diz como a parede é capaz de "controlar" e mitigar isso. A Capacidade Térmica Areica Periódica Interna (Cip) em vez é a capacidade de um material ou parede de acumular calor ou frio vindo de dentro: quanto mais alto o CIP, mais as temperaturas da superfície são mantidas em níveis aceitáveis, mais confortável você fica em seu ambiente e menos gasta com ar condicionado de verão.

Inércia térmica de um edifício

eu'inércia térmica de um edifício consiste na capacidade de reter o calor dentro de suas paredes ao longo do tempo, uma vez que o sistema de aquecimento é desligado. Alto inércia térmica como já mencionado, significa baixo consumo de energia, tanto quando queremos resfriar quanto quando queremos aquecer nossos ambientes internos. E também significa ter um bom nível de conforto.

Quando pensamos eminércia térmica de um edifício, muitas vezes nos concentramos no material com o qual as paredes externas são feitas, ou nas camadas que as constituem, sem pensar que sua posição também é importante. O que entra e o que sai? Ingredientes excelentes mal "misturados" dão mau resultado: portanto, é necessário olhar para isso com mais respeito e visão. solução construtiva como um todo e não apenas material por material, as paredes.

Em um prédio lá'inércia térmica das paredes perimetrais não é a mais importante para efeitos da resposta inercial do edifício que se concentra em média cerca de 70% nas estruturas internas e apenas 30% nas de perímetro externo se não forem isoladas.

Além disso, oinércia térmica não é fortemente dependente da espessura e / ou peso dos blocos de tijolo adotados, enquanto melhorias substanciais em termos de inércia térmica são obtidas colocando um painel de isolamento térmico com boas características na parte externa da alvenaria. (por exemplo, "isolamento externo"). Assim, limitamos concretamente a fuga do calor acumulado ou produzido no interior.

Aquecimento e resfriamento por inércia térmica

eu'inércia térmica de um edifício ou uma única parede também é usado como uma contribuição para aquecimento e resfriamento. No primeiro caso, basta pensar que um envelope com uminércia térmica alto não dispersa o calor interno e acumula calor durante as horas mais quentes do dia. Um envelope como esse também leva mais tempo para liberar o calor acumulado. Para aquecimento, o ideal é quando acontece que o calor acumulado durante o dia seja transferido para dentro à noite para não ter que usar sistemas que aqueçam.

Invertemos a discussão quando queremos refrescar os quartos no verão. Neste caso, um recurso interessante é a água com sua própria inércia térmica capaz de manter uma temperatura baixa e resfriar ambientes adjacentes. Tanques contendo água são colocados perto do perímetro do edifício, eles esfriam à noite e permanecem protegidos contra radiação solar através de um sistema de escudos. O que acontece? Durante a noite a água esfria durante a noite, depois durante o dia, protegida do sol, vai liberando lentamente "seu" frescor para o prédio, dando-nos um alívio. Na noite seguinte, a água esfriará novamente para nos dar mais alívio no dia seguinte.

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