Теплопередача и оконные заполнители
Исследование одинарного остекления
Первым исследованным вариантом заполнения оконного блока было одинарное остекление. На его поверхности со стороны помещения и со стороны климатической камеры для определения температур было установлено по пять основных термопар вдоль центральной линии остекления и три термопары - ближе к краю остекления для проверки равномерности поперечного распределения температур. Были использованы датчики температур и тепловых потоков, описанные ранее.
При испытании одинарного остекления было получено распределение температур по высоте стекла (рис.2.11). Температура поверхности стекла увеличивалась снизу вверх. Перепад температур по высоте стекла составлял до 10°С, а по толщине стекла не превышал 1°С.
В ходе испытаний температура стекла понижалась до минус 10 °С. Стекло постепенно, начиная снизу, покрывалось льдом. Падение температуры от 20 °С до минус 30°С происходило не в самом стекле, а в воздушных пограничных слоях, примыкающих к стеклу с той и другой стороны. Распределение тепловых потоков по высоте стекла приведено на рис.2.12. Из рисунка видно, что тепловые потоки по высоте остекления практически постоянны.
|
Рис.2.12. Тепловые потоки через остекление |
|
Рис.2.13. Относительное термическое сопротивление для одинарного остекления |
|
|
|
холодная камера теплая камера —■— температура стекла _э_ температура стекла |
|
/,°С |
|
Рис.2.11. Распределение температур по высоте остекления |
Полное сопротивление теплопередаче остекления можно представить в виде:
R=RS+RK+RH, (2.2)
где Re и RH - термические сопротивления воздушных слоев с теплой и холодной сторон стекла соответственно; RK - термическое сопротивление стекла.
Относительное термическое сопротивление z-го участка равно:
Ri0m=R/R, (2.3)
где R/ ~ термическое сопротивление рассматриваемого участка.
Относительное термическое сопротивление воздушных пограничных слоев при различных расстояниях от нижнего края стекла для одинарного остекления составляло в экспериментах от 40 до 60% (рис.2.13). Термическое сопротивление воздушного слоя с внутренней стороны уменьшалось с высотой, а с наружной - увеличивалось. Вклад термического сопротивления стекла в общее сопротивление теплопередаче составлял около 2%. Среднее значение сопротивления теплопередаче для одинарного остекления составило 0,17 м2-°С/Вт.
