Language
Country/Area
No result found
Khối lượng nhiệt và công suất nhiệt: Mối liên hệ bí ẩn của chúng là gì?
Trong thiết kế tòa nhà, khối nhiệt là một đặc tính vật lý quan trọng quyết định dòng năng lượng nhiệt trong tòa nhà ảnh hưởng như thế nào đến sự thay đổi nhiệt độ của tòa nhà. Tuy nhiên, dường như không có sự đồng thuận giữa các chuyên gia về định nghĩa khối lượng nhiệt. Nhiều học giả coi nó đồng nghĩa với nhiệt dung, là khả năng lưu trữ năng lượng nhiệt của vật thể, trong khi những học giả khác mô tả khối lượng nhiệt kết hợp với thể tích và nhiệt dung thể tích của vật thể đó. Sự mâu thuẫn này đã dẫn tới việc khối nhiệt bị coi là giả khoa học trong mắt một số học giả. Bài viết này sẽ tìm hiểu mối liên hệ giữa khối lượng nhiệt và công suất nhiệt cũng như ứng dụng của chúng trong thiết kế tòa nhà.
Khối lượng nhiệt thường được biểu thị bằng ký hiệu
Cthvà đơn vị SI của nó làJ/KhoặcJ/°C(cả hai đều là tác dụng tương đương).
Mối quan hệ giữa nhiệt Q và khối lượng nhiệt có thể được định nghĩa là: Q=CthΔT, trong đó Q biểu thị năng lượng nhiệt được truyền và < strong>ΔTlà sự thay đổi nhiệt độ. Điều này có nghĩa là khi nhiệt truyền vào một vật, khối lượng nhiệt quyết định nhiệt độ của vật đó tăng lên bao nhiêu.
Ví dụ: nếu truyền thêm 250 Joule nhiệt vào một bánh răng đồng có khối lượng nhiệt là 38,46 Joules/°C thì nhiệt độ của nó sẽ tăng thêm 6,50°C. Tính đồng nhất này của vật chất làm cho việc tính khối lượng nhiệt tương đối đơn giản, chỉ sử dụng khối lượng của vật và nhiệt dung riêng của nó.
Khó khăn trong việc tính toán công suất nhiệt tăng lên trong các tòa nhà được làm từ nhiều vật liệu. Thông thường, điều này đòi hỏi phải tính tổng công suất nhiệt của từng vật liệu nguyên chất hoặc thực hiện các phép đo trực tiếp của toàn bộ vật thể. Điều này làm cho việc phân tích khối lượng nhiệt trong vật liệu tổng hợp đa vật liệu trở nên phức tạp hơn.
"Khối lượng nhiệt phụ thuộc vào mối quan hệ giữa nhiệt dung riêng, mật độ, độ dày và độ dẫn nhiệt của vật liệu."
Trong bối cảnh kiến trúc rộng hơn, tác động của khối nhiệt được coi là có mối liên hệ trực tiếp đến sự thoải mái. Nếu nhiệt độ bên ngoài thay đổi thường xuyên, việc bổ sung thêm khối nhiệt có thể cải thiện sự thoải mái trong một khoảng thời gian nhất định. Tuy nhiên, khối lượng nhiệt có thể là một vấn đề khi không gian được sử dụng không liên tục. Với dòng nhiệt liên tục, ảnh hưởng của khối nhiệt hầu như không đáng chú ý. Vì vậy, tính toán công suất nhiệt thường không được đưa vào tính toán kỹ thuật.
"Tại Hoa Kỳ và Canada, thiết bị sưởi ấm và làm mát tòa nhà thường được quy hoạch theo Cẩm nang J của Hiệp hội các nhà thầu điều hòa không khí (Sổ tay J), nhưng quy trình này không xem xét đến tác động của công suất nhiệt."
Theo Manual J, thiết bị sưởi ấm và làm mát của một tòa nhà cần được đo lường chi tiết dựa trên các chi tiết như kích thước, kết cấu, khả năng cách nhiệt, độ kín khí, đặc tính thiết bị và tải trọng người sử dụng của ngôi nhà. Trong khi công suất nhiệt được giả định trong quá trình này, thiết bị được thiết kế chủ yếu để duy trì môi trường trong nhà thoải mái ở nhiệt độ khắc nghiệt.
Mối liên hệ bí ẩn giữa khối lượng nhiệt và công suất nhiệt, đặc biệt là trong bối cảnh tính bền vững và tiện nghi trong thiết kế tòa nhà, vẫn là một lĩnh vực đáng được nghiên cứu thêm. Khi công nghệ xây dựng tiến bộ, cách sử dụng tốt hơn khối nhiệt và các đặc tính liên quan của nó có thể trở thành chìa khóa cho các thiết kế trong tương lai. Khi xem xét khối lượng nhiệt, chúng ta có nên đánh giá lại tiềm năng của nó trong việc giảm tiêu thụ năng lượng và duy trì sự thoải mái không?
