Теплопередача и оконные заполнители

Обогрев теплой воздушной прослойки при тройном остеклении с теплоотражающим покрытием

Следует отметить, что при тепловыделении в воздушных прослойках при трехслойном остеклении наряду с увеличением температуры внутреннего ос­текления, ее более равномерным распределением по поверхности остекления, уменьшением тепловых потерь из помещения, общие тепловые потери, вклю­чающие в себя часть тепла нагревателя, уходящие в окружающую среду, рас­тут с увеличением мощности тепловыделений. Уменьшить общие тепловые потери и усилить эффект роста температуры внутреннего остекления позволя­ет использование совместно с тепловыделением в воздушных прослойках спе­циальных теплоотражающих покрытий на стеклах.

В третьей серии экспериментов были повторены эксперименты первой серии (см. пункт 4.1.), но обычный стеклопакет был заменен на стеклопакет с теплоотражающим покрытием, которое было нанесено на поверхность стекла с внутренней стороны стеклопакета. На рис.4.10 приведено сопоставление распределения температур по высоте остекления с теплой стороны при одной и той же электрической мощности нагревателя, 100 Вт/м, для первого и третьего случая остекления. Видно, что температура остекления со стороны помещения для третьего случая в нижней зоне оказывается на 6°С выше, чем для первого. Это объясняется влиянием теплоотражающего покрытия, которое

отражает часть тепловой энергии, идущей из помещения. Абсолютное измене­ние температуры от температуры без нагрева до температуры с определенным нагревом, во всех трех опытах с тройным остеклением с теплоотражающим покрытием, было больше, чем с тройным остеклением без теплоотражающего покрытия для одних и тех же значений мощности нагревателя. В ходе экспе­риментов было также установлено, что с ростом мощности нагревателя, как и при отсутствии покрытия, получаем больший относительный эффект повыше­ния температуры.

На рис.4.11 приведено сравнение уменьшения относительных теплопо­терь Aq/qo=(qo-q)/q0 из помещения через тройное остекление при обогреве по высоте остекления с теплой стороны при одинаковых мощностях нагревателя, 100 Вт/м, для стеклопакета с покрытием и без покрытия. На рисунке принято q0 - плотность теплового потока без нагрева, q - плотность теплового потока с нагревом. Из рисунка видно, что при нагреве для первого варианта, т. е. когда исследуется тройное остекление без теплоотражающего покрытия, относи­тельные доли плотностей тепловых потоков с теплой стороны остекления меньше, чем при варианте тройного остекления с применением теплоотра­жающего покрытия. Это говорит о том, что эффективность использования энергии нагревателя выше при использовании теплоотражающего покрытия.

Относительный эффект повышения температуры в нижней области остек­ления можно характеризовать безразмерным параметром 3, который пред­ставляет отношение разности температур между температурой внутренней по­верхности стекла в нижней зоне с нагревом t]iH и температурой того же стекла без нагрева t} к разности температур между температурой воздуха в помеще­нии te и температурой в холодной камере tH:

3 = ti)/(te — tj. (4.1)

При мощности нагревателя 50 Вт/м относительное изменение температу­ры для опытов без покрытия составило 0,141, ас теплоотражающим покрыти­ем 0,147. Для экспериментов при нагрузке 100 Вт/м эти значения равны 0,225

и 0,328 соответственно при тройном остеклении без покрытия и с теплоотра­жающим покрытием. Это связано с тем, что с увеличение мощности нагрева­теля, увеличивается его температура и, следовательно, увеличивается доля лу­чистой энергии в общем тепловом потоке, падающем на остекление, которая, в случае тройного остекления с теплоотражающим покрытием, отражается в помещение и приводит к дополнительному увеличению температуры внутрен­ней поверхности стекла за счет подвода дополнительной лучистой энергии.

При мощности нагревателя 100 Вт/м среднее сопротивление теплопереда­че тройного остекления с теплоотражающим покрытием для стандартных ус­ловий составило 2,69 м2-°С/Вт, в то время как для тройного остекления без те­пл оотражающего покрытия это значение составило 1,74 м2-°С/Вт.

Таким образом, в результате проведенных экспериментальных исследова­ний установлено:

1. Для тройного остекления при тепловыделениях на единицу длины нижнего края остекления 50-100 Вт/м, в нижней части межстекольного воз­душного промежутка, расположенного ближе к теплому помещению, наблю­далось значительное до 17°С повышение температуры нижней зоны остекле­ния со стороны помещения.

2. Среднее время выхода температуры остекления на стационарный ре­жим при тепловыделении в нижней части межстекольного воздушного проме­жутка при мощности 50 Вт/м составляло около одного часа, причем достиже­ние уровня в 90% от этой температуры происходило за первые полчаса.

3. Наиболее эффективно и экономически оправдано, при многослойном остеклении, проводить обогрев нижней части воздушного промежутка, бли­жайшего от теплого помещения.

4. При применении теплоотражающего покрытия при тройном остеклении наблюдается больший эффект влияния обогрева межстекольного пространст­ва, чем без покрытия.