Betong Betong har hög densitet och därmed en god förmåga att lagra värme. Hur mycket och hur djupt värmen kan tränga in i en innervägg av betong under dagen, för att avge värme under natten, beror bland annat på temperaturvariationen.
innervägg av betong avger värme under natten Av eva-lotta w kurkinen , forskare, SP Sveriges tekniska forskningsinstitut
A
FÖRFATTAREN
Värme transporteras alltid från varmt lla material runtomkring oss har förmåga att lagra vär- till kallt. Tillåter man inte en temperaturme. Betong som är ett material sänkning i rummet kan värmen aldrig med hög densitet är kanske det återvinnas. Det krävs eftertanke både konstruksom i störst utsträckning förknippas med Betong som ett värmelagrande material tionsmässigt och styrsystemsmässigt för värmelagring. att få ut största möjliga effekt av ett värBetong och sten är bra värmelagrande Alla material runtomkring oss har förmåga att lagra värme. Betong som är ett material med hög melagrande material som m till material. Betong kan lagra mer än dubbelt densitet är kanske d et som i störst utsträckning förknippas ed exempel värmelagring. så mycket värme som till exempel trä och betong. För det första måste klimatskärmen gips. Här b eskrivs d e grundläggande materialegenskaperna som har b etydelse för värmelagring. eva-lotta W kurkinen är forskare Vill man använda en innervägg av beBetongens egenskaper jämförs vara tät och välisolerad för att förhindra mot några andra vanliga byggnadsmaterial. vid SP Sveriges tekniska forskningsinstitut tong för att lagra värme över dygnet be- att värmen försvinner ut, och för det an- på sektionen för byggnadsfysik och innemilhöver den inte vara tjockare än 15 cm. Materialegenskaper dra bör betongen vara placerad så den jö där hon arbetar med isolering fönster och utsätts för en temperaturvariation, det energifrågor. Nedan följer definitionen a v några materialegenskaper som påverkar möjligheten till värmelagring. All värme kan inte återvinnas vill säga betong närmast rummet. Till detta krävs också att byggnadens transporteras och tvärt om vid ett lågt Det går aldrig att få tillbaka mer värme än Värmekonduktivitet (λ) (även kallad värmeledningsförmåga eller λ -‐värde) är en materialegenskap uppvärmningssystem kan regleras för värde. Enheten är (W/(m,K)). den man lagrat i materialet. som anger hur lätt värme transporteras i ett material. Ett högt värde b etyder att mycket värme Värmekapaciteten (Cv) beskriver maDet optimala är om man kan lagra in den eventuella värmevinsten nattetid transporteras och tvärt om vid eoch tt lågt värde. Enheten är (W/(m,K)). låta inlagringsvärmen bestå av in- terialets värmelagringsförmåga och ansådan värme som man annars hade varit tvungen att kyla bort. Då får vi en ren en- ternlaster i form av solstrålning och akti- ger den mängd värme i Ws eller J som Värmekapaciteten ( Cv) b eskriver materialets värmelagringsförmåga och anger d en mängd värme i viteter istället för köpt energi. åtgår för att höja temperaturen en grad i ergivinst eftersom den värme som mateWs e ller J s om å tgår f ör a tt h öja t emperaturen e n g rad i e n k ubikmeter a v m aterialet. en kubikmeter av materialet. Värmekarialet tar till sig är en värmeförlust fram egenskaper Värmekapaciteten är produkten olika a v materialets specifika värmekapacitet c (Ws/(kg,K)) och produkten densitet ρ av materialets paciteten är tills det att den återvinns. 3 3 Men det är inte ) säkert att den värme Betong (kg/m och får enheten J/(m ,K) ( Cv= ρh car ). olika grundläggande material- specifi ka värmekapacitet c (Ws/(kg,K)) man lagrat i en konstruktion går att åter- egenskaper som har betydelse för värme- och densitet r (kg/m3) och får enheten 3,K) (C vinna i full Värmediffusivitet utsträckning. Beroende på hur lagring. (a) anger fort en temperaturförändring sprider s ig i mJ/(m aterialet. Enheten v= r c).är 2 konstruktionens utformning kan värmen Värmekonduktivitet (l), även kallad Värmediffusivitet (a) anger hur fort (m /s) (a=λ/(ρc)). transporteras iväg åt icke önskade håll värmeledningsförmåga eller l –värde. Är en temperaturförändring sprider sig i 2/s) (a=l/(rc)). och på så sätt gå förlorad. Detta sker till en materialegenskap som anger hur lätt Värmeeffusivitet (b) anger materialets förmåga a tt absorbera värme eller omaterialet. Enheten är (m ckså kallad 2 exempel via köldbryggor eller helt enkelt ett material. Värmeeffusivitet (b) anger materiavärmelagringsförmåga och har evärme nheten transporteras ( W√s/(m ,K)) (i b=√( λρc)). Ett via otillräcklig yttre isolering. högt värde betyder att mycket värme Fortsättning s. 54 P Tabell 1, Materialdata för några vanliga byggnadsmaterial.
Material
λ –värde Värmekapacitet Värmediffusivitet (W/(m,K)) (kWs/(m3,K)) (m2/s) Sten (granit) 3,5 2 200 1,6·∙10-‐6 Betong 1,7 1 800 1,0·∙10-‐6 Tegel 0,6 1 350 0,44·∙10-‐6 Gips 0,22 720 0,31·∙10-‐6 Trä 0,14 750 0,19·∙10-‐6 Lättbetong 0,14 500 0,28·∙10-‐6 Mineralull 0,04 120 0,3·∙10-‐6 Vatten 0,6 4 200 0,14·∙10-‐6 Materialdatan är hämtad från Intruduction to Building Physics av C-‐E Hagentoft
Värmeeffusivitet (W√s/(m2,K)) 2 800 1 800 900 400 310 230 40 1 600
Tabell 1 visar materialdata för några vanliga byggnadsmaterial. Uppgifterna är hämtade ur: Intruduction to Building Physics av C-E Hagentoft.
52
Vill man använda en b yggnads innerväggar för att till exempel lagra överskotts värme från dagen till husbyggaren nr 2 B 2012 natten så har också det periodiska inträngningsdjupet betydelse. Det periodiska inträngningsdjupet talar om hur stor del a v materialet s om är a ktivt vid en tidscykel på ett dygn. Tabell 2 visar inträngningsdjupet för några vanliga material.