Конвекция и ширина дистанционной рамки

Существует распространённое заблуждение, что чем больше будет ширина воздушной (газовой) прослойки, тем теплее стеклопакет.

Это не совсем так!

Конвекция

С ростом межстекольного пространства до ~16 мм (в каждой камере) теплоизоляционные характеристики стеклопакета растут, но свыше 24 мм начинают ухудшаться, в силу роста конвективной теплопередачи в межстекольном пространстве.

Воздух, нагреваясь возле внутреннего стекла поднимается вверх, а охлаждаясь возле наружного стекла опускается вниз. Чем больше будет дистанция между стёклами, тем слабее будут взаимодействовать оба этих потока воздуха (газа) в центральной части стеклопакета. Это значит, что воздух будет сильнее нагреваться возле внутреннего стекла и больше отдавать тепла наружному стеклу — это и есть явление конвекции. До 16 мм явление конвекции, конечно, тоже присутствует, но его вклад в общие теплопотери перекрывается величиной теплосопротивления самого воздуха.

При обмене теплоты между воздухом и поверхностью твердого тела одновременно с конвекцией происходит и передача теплоты теплопроводностью в газообразной среде. Совместное воздействие конвекции и теплопроводности носит название «конвективного теплообмена». При конвекции передача теплоты связана с молярным переносом воздуха, что сильно усложняет явление этого вида теплопередачи. Количество теплоты, передаваемой конвекцией, зависит от характера движения газообразной среды, ее плотности, вязкости и температуры, состояния поверхности твердого тела, величины температурного перепада между воздухом и поверхнос­тью и пр.

Применение математического анализа в большинстве случаев ограничивается лишь составлением дифференциальных уравнений и установлением граничных условий. Решение этих уравнений возможно лишь для некоторых частных случаев и при целом ряде упрощающих предпосылок. Поэтому при изучении процессов конвективного теплообмена большое значение имеют эксперимент и обработка его результатов на основании теории подобия. В практических расчетах для определения теплового потока Qк, Вт, передаваемого при конвективном теплообмене между жидкостью или газом и поверхностью твердо го тела, пользуются формулой: Qк = dк f (t1 — t2), где dк — коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м² • °С); f — площадь поверх­ности твердого тела, м², t1 — температура воздуха (газа), °С, t2 — температура поверхности, °С. Коэффициент теплоотдачи конвекцией dк показывает количество теплоты в Дж, передаваемой в течение секунды от жидкости или газа к 1 м² поверхности твердого тела при разности температур в 1 °С между газом и поверхностью. Простота формулы только кажущаяся, она не разрешает задачи, а только переносит их на выбор значений dк.

Чтобы не погружаться в дебри математических расчётов, Свод Правил в своём приложении  предлагает использовать уже вычисленные и проверенные данные в соответствии с табличкой ниже:
Таблица теплосбережения

Даже простой стеклопакет из двух стёкол уменьшает потери тепла по сравнению с традиционным двойным остеклением на 30-40% и снижает уровень шума в полтора раза. Так-же интересно видеть, что однокамерный стеклопакет с одним I-стеклом заметно теплее, чем двухкамерный, но с обычными стёклами! Ну и как отмечено в примечаниях к таблице — заполнение аргоном или другим инертным газом практически не даёт эффекта без использования энергоэффективных стёкол!

Очень распространено применение энергосберегающего стеклопакета. Его преимущество перед обычным заключается в том, что значительно снижаются энергозатраты на отопление помещений, уменьшаются теплопотери (по своим теплосберегающим свойствам он превосходит обычный в 21 раз), и всё это приводит к большему климатическому комфорту для людей. Благодаря высокой теплоизоляции можно избежать неприятных холодных потоков воздуха около окна. Температура поверхности внутреннего стекла становится сравнимой с температурой внутри здания.

Источник: http://www.project-house.by

Почитать по теме:

Добавить комментарий

Войти с: