Теплопередача и оконные заполнители

Электрообогреваемые окна

Одним из эффективных способов повышения температуры внутреннего остекления является электрический обогрев окон. Используя стекла с покры­тиями, можно изготавливать элементы стеклопакетов, в которых металличе­ское покрытие будет работать по принципу омического нагревателя [46,57,61].

Совершенствование конструкций электрообогреваемых стеклопакетов привело к тому, что конструкции, имеющие небольшое сопротивление подог­реваются и их термическое сопротивление возрастает [89]. Стекла, используе­мые в электроподогреваемых стеклопакетах, как правило, следует подвергать закалке во избежание их разрушения под действием тепловых нагрузок.

Мощность нагрева электронагреваемых стекол зависит от целей приме­нения, которые могут быть следующими. При мощности 1,50 Вт/м2 - 150 Вт/м2 температура поверхности стеклянной части окна поддерживается на том же уровне, что и температура в комнате, несмотря на изменение температуры наружного воздуха. Применяется для снижения конвективных воздушных по­токов, вызванных разницей между температурой комнатного воздуха и темпе­ратурой поверхности внутреннего оконного стекла или конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на поверхности холодного стекла.

л - у

При мощности нагрева 150 Вт/м -2100 Вт/м температура поверхности внутреннего оконного стекла поддерживается выше комнатной температуры. Применяется вместо установленных под окном источников тепла, задачей ко­торых является обогрев помещения или в качестве дополнительного источни­ка тепла наряду с другими формами отопления. При мощности нагрева 2100 Вт/м2 - 3150 Вт/м2 температура поверхности стекла всегда больше 0°С или существенно выше, чем температура окружающего пространства. Применения для эффективного и быстрого плавления инея и снега, образующегося на по­верхности наружных стекол стеклянных кровель, в качестве единственного

*

Рис. 1.21 .Зависимость температуры /„ на внутренней поверхности остекления от мощности подводимой электроэнергии при различ­ных значениях температурного перепада

источника тепла в помещениях или для использования в различных условиях, при которых от стекол требуется абсолютная прозрачность в любое время при изменяющихся условиях.

Эффективность работы электрообогреваемого остекления можно уси­лить, используя комбинацию токопроводящего и энергосберегающего слоев [46]. Энергосберегающий слой свободно пропускает коротковолновый сол­нечный свет, отражая при этом тепловой поток от радиаторов отопления. Кон­струкция стекла с электрообогревом и теплоотражающим покрытием показана на рис. 1.20. При использовании одновременно электрообогреваемого и тепло­отражающего слоев электрическая мощность, подаваемая на остекление, мо­жет быть снижена по сравнению со случаем применения только электрообог­реваемого стекла. Элетрообогреваемое остекление эффективно использовать в периоды похолоданий в зданиях, к тепловому режиму которых предъявляются особо жесткие требования.

В рекомендациях НИИ Строительной физики [72] приводятся сведения по электрообогреву при двойном остеклении. Расход электроэнергии на на­грев остекления на 1°С не превышает 15 Вт/м2. Для определения мощности подаваемой энергии при электрообогреве двойного остекления можно пользо­ваться зависимостями, приведенными на рис. 1.21 [72]. Здесь показаны изме­нения температуры на внутренней поверхности остекления от мощности под­водимой электроэнергии при различных значениях температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой наружного воздуха.

Таким образом, электрообогрев является эффективным средством повы­шения сопротивления теплопередаче окон, не изменяя при этом световых ха­рактеристик окон, что имеет место при применении многослойного остекле­ния и теплоотражающих покрытий.