Hur man beräknar värmekapacitet för betong

Betongkonstruktioner kan rymma stora mängder värme.

Betongens roll har utvidgats utöver strukturella överväganden till dess kapacitet att lagra värme under perioder med topptemperatur och sedan släppa den under lågtider. Användningen av byggnadsmaterial av betong gör det möjligt för kraftverken att hantera toppbelastningar under extrema förhållanden samtidigt som man förhindrar brownouts och sänker energikostnaderna. Enligt Portland Cement Association är värmekapacitet (HC) den mängd värmeenergi som krävs för att höja temperaturen på en massa 1 grad Fahrenheit. Beräkningen av värmekapaciteten är enkel när massan har bestämts.

Saker du behöver

Kalkylator eller dator kalkylblad

Konkret dataressurser

Beräkna massan på betongen i fråga. Eftersom betongväggar definieras i kvadratfot med yta och tjocklek, mät antalet kvadratfot och multiplicera det med väggens tjocklek. Till exempel kommer en 1 fot tjock vägg som mäter 10 fot hög och 10 fot bred att innehålla 100 kubikfot betong. Densiteten för medelbetong är 133 pund. per kubikfot, så väggens massa är 13 300 pund.

Multiplicera massan med den specifika värmekapaciteten för betong, 0, 2 BTU / lb / grad F. Detta ger 0, 2 gånger 13 300 lika med 2 660 BTU för att höja temperaturen på hela väggen bara 1 grad Fahrenheit.

Ett stort betongplattgolv kan måttliga temperaturer i resten av byggnaden.

Justera basberäkningen för de specifika dimensionerna för din applikation. För en 40 fot lång vägg skulle den totala BTU per grad F vara 4 gånger 2.660 eller 10.640 BTU / per grad F förändring. Om den 40 fotiga väggen är 2 fot tjock, skulle massan vara 106 400 pund, och värmekapaciteten skulle vara 21 280 BTU / grad F-förändring.

Aggregerat innehåll eller konsistens kan förändra betongens värmekapacitet.

Beräkna värmekapacitetsändringen med en specificerad temperaturförändring. Om den 40 fot långa, 2 fot tjocka väggen värmdes enhetligt med 35 grader F, skulle värmekapaciteten förändras med 35 grader F gånger 21 280 BTU / grad F eller 744 800 BTU. Att värma den väggen med 35 grader genom att bränna eldningsolja skulle kräva cirka 5, 4 gallon, förutsatt 100 procent effektivitet.

Justera beräkningen baserat på typen av betong. Betong med hög andel aggregat har en 10-procentig lägre specifik värmekapacitet vid cirka 0, 18 BTU / lb / grad F. Den 40 fotiga väggen skulle innehålla cirka 744 800 gånger 0, 9 eller 670, 320 BTU mer för en 35-graders temperaturökning . På samma sätt skulle betong med endast sand, men ingen sten, ha cirka 15 procent fler BTU vid 0, 23 BTU / lb / grad F eller 744 800 gånger 1, 15 eller 856 520 BTU mer för en 35-graders F-stigning.

Steg 6 Analysera hela betongkonstruktionen utifrån kvadratfot och tjocklek för att veta förändring av nettokapacitet för en enhetlig temperaturförändring.