Теплопередача и оконные заполнители

Обогрев холодной воздушной прослойки при тройном остеклении

Во второй серии экспериментов проводился обогрев холодного межсте­кольного воздушного промежутка, для этого стеклопакет устанавливался со стороны теплого помещения, а одинарное остекление - с холодной стороны. Нагревательный элемент, как и в первой серии экспериментов, находился в нижней части воздушного промежутка между одинарным остеклением и стек­лопакетом.

На рис.4.6 приведено сравнение распределения температур по высоте ос­текления со стороны помещения при нагреве различных воздушных прослоек при одной и той же электрической мощности нагревателя, 50 Вт/м. Видно, что при тепловыделении в теплой воздушной прослойке температура внутреннего остекления оказалась на 4°С выше, чем при обогреве холодной воздушной

*

♦

прослойки. Это объясняется тем, что в первом случае тепло от нагревателя уходит более интенсивно в помещение, через одинарное стекло, как менее те­плоизолированную часть конструкции, чем при втором варианте постановки стеклопакета, когда тепло уходит через менее теплоизолированную часть кон­струкции, через одинарное стекло, в холодное помещение. Таким образом, можно сделать вывод о том, что наиболее эффективно и экономически оправ­дано проводить нагрев теплой воздушной прослойки, тогда наблюдается большее увеличение температуры внутреннего стекла.

На рис.4.7 представлено сравнение повышение температуры нижней зоны внутреннего стекла с течением времени от начала обогрева при тройном ос­теклении при мощности нагревателя 50 Вт/м, но при нагреве различных воз­душных прослоек. Видно, что при обогреве теплой воздушной прослойки на­грев внутреннего стекла более значителен.

В данной серии экспериментов выяснилось, что такая конструкция менее эффективна, чем испытанная ранее. В ходе опытов было отмечено, что в дан­ной конструкции большее изменение температуры происходит со стороны хо­лодного стекла. В то время как в конструкции, испытанной ранее, наибольшее изменение температуры имеет место для теплого стекла.

На рис.4.8 показано сравнение распределения плотностей тепловых пото­ков по высоте остекления с теплой и холодной стороны при одинаковых мощ­ностях нагревателя, 50 Вт/м, но при тепловыделениях в различных воздушных прослойках при тройном остеклении. Сравнение показывает, что при обогреве теплой воздушной прослойки тепловые потоки и с теплой и с холодной сторо­ны окна меньше, чем при тепловыделении в холодной воздушной прослойке. Это свидетельствует о том, что эффективность использования тепла нагрева­теля выше при обогреве теплой воздушной прослойки.

На рис.4.9 представлено распределение сопротивлений теплопередаче по высоте остекления при мощности нагревателя 50 Вт/м, но при разных вариан­тах нагрева прослойки (теплой и холодной). Сопротивление теплопередаче ос­текления определялось отношением разности температур между температура­ми внутреннего и наружного воздуха к плотности теплового потока, идущего

б)

1.0

Y/H

нагрев теплой прослойки I нагрев холодной послойкн |

0.8

0.2

Рис.4.10. Распределение температур по высоте теплого стекла для стеклопакета с теплоотражающим покрытием (светлые точки) и без него (темные точки); Ж=100 Вт/м

из помещения [21]. Так, без обогрева сопротивление теплопередаче данной конструкции для стандартных условий составило 0,54 м2*°С/Вт, а при мощно­сти нагревателя 50 Вт/м - 1,0 м2-°С/Вт при нагреве теплой прослойки, и 0,76 м2 оС/Вт при нагреве холодной прослойки.

Проведенное сопоставление распределений температур, тепловых пото­ков и сопротивлений теплопередаче при трехслойном остеклении свидетельст­вует о том, что тепловая энергия нагревателя более эффективно используется для улучшения тепловых характеристик остекления при установке нагревателя в ближайший межстекольный воздушный промежуток от теплого помещения.