Теплопередача и оконные заполнители
Исследование однокамерного стеклопакета
На следующем этапе было проведено испытание однокамерного стеклопакета толщиной 24 мм. Стеклопакет состоял из двух стекол толщиной 4 мм. Расстояние между стеклами в стеклопакете составляло 16 мм. Распределение температур по высоте стеклопакета показано на рис.2.14. Как и для случая одинарного остекления, температуры стекол увеличивались снизу вверх. На данном и последующих рисунках Н- общая высота стеклопакета, У - расстояние от нижнего края стеклопакета до рассматриваемого сечения. Падение температуры от температуры в помещении до температуры в климатической ка-
|
' излучение от стеклопакета - излучение к стеклопакету ■ изучение межпу стеклами - полный тепловой поток |
|
Рис.2.15. Потоки тепла для однокамерного стеклопакета
|
|
Рис.2.14. Распределение температур по высоте однокамерного стеклопакета |
|
R/R —а—с холодной стороны —•— с теплой стороны —*— промежутка между стеклами Рис.2.16. Относительное термическое сопротивление однокамерного стеклопакета |
Рис.2.17. Термографическая картина распределения температур по поверхности остекления стеклопакета с теплой стороны
мере происходило, в основном, в воздушных пограничных слоях, примыкающих к стеклопакету с той и другой стороны, и в воздушном промежутке между стеклами. Перепад же по толщине каждого из стекол составлял менее одного градуса.
Из рис.2.16 следует, что основной вклад в сопротивление теплопередаче стеклопакета, около 47% от полного сопротивления, вносило сопротивление воздушной прослойки между стеклами, 24% составляло сопротивление воздушного пограничного слоя со стороны холодного помещения и 29% - со стороны теплого помещения. Средний тепловой поток через стеклопакет состав - лял 150 Вт/м, однако наибольшие тепловые потоки наблюдались в нижней области стеклопакета.
На рис.2.15 представлены плотности тепловых потоков излучения из теплого помещения к стеклопакету, от стеклопакета в климатическую камеру, и между стеклами в стеклопакете по высоте остекления, рассчитанные по следующей формуле [21]:
q=svco[(Ti/100/-(T2/100/j, (2.4)
где £„р - Приведенный коэффициент излучения: £„р -1/(1/є 1 + Л Є2~ 1); £}, £2 - степень черноты стекла и окружающих тел, с0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела; Г/, 7^ - температуры поверхностей стекла и окружающих сред.
Наибольший тепловой поток, передаваемый за счет излучения - это поток между стеклами в стеклопакете. Здесь же приведен общий тепловой поток через стеклопакет. Из рисунка видно, что в воздушной прослойке между стеклами около 64% от общего теплового потока составлял лучистый тепловой поток, а со стороны теплого помещения излучением передается до 50% тепла. Таким образом, наиболее целесообразно располагать теплоотражающие покрытия, уменьшающие тепловой поток, в первую очередь, между стеклами стеклопакета, где наибольшая доля лучистого потока в общем тепловом потоке. Во вторую очередь следует обратить внимание на мероприятия по сниже - нию лучистой составляющей в общем тепловом потоке между теплым помещением и стеклопакетом.
На рис.2,17 представлена термографическая картина распределения температур по поверхности остекления стеклопакета с теплой стороны. Из рисунка видно, что в нижней области температура остекления на несколько градусов ниже, чем в верхней части. Также более низкая температура наблюдается по периметру остекления в месте примыкания стеклопакета к оконной раме, что объясняется прохождением холодного воздуха через неплотности и охлаждение краевых зон стеклопакета металлической разделительной рамкой.
Наиболее корректным является сравнение различных вариантов стеклопакетов не по величине тепловых потоков, проходящих через них, а по величине их полного сопротивления теплопередаче или термического сопротивления конструкции стеклопакета. В экспериментах определялось термическое сопротивление конструкции, а затем добавлялись термические сопротивления воздушных пограничных слоев для стандартных условий согласно СНиП ІІ-3- 79*: с внутренней стороны i? e=l/8,7 и с внешней стороны R„= 1/23. Исходя из этого в дальнейшем будем приводить в качестве показателя теплоизоляционных свойств стеклопакетов термическое сопротивление конструкции и общего сопротивления теплопередаче для стандартных условий. Для данного однокамерного стеклопакета среднее термическое сопротивление по результатам эксперимента составило 0,17 м2-°С/Вт, при этом в нижней его части существует область с наименьшим термическим сопротивлением. Общее сопротивление теплопередаче при стандартных условиях равно 0,33 м2-°С/Вт.
