Снижение теплопотерь за счет использования двухкамерного остекления

Рассмотрим, как снизятся потери теплоты за счет замены обычного однокамерного остекления площадью 20 м² на двухкамерный стеклопакет. Исходные данные для расчета: зазор между стеклами D = 20 мм; толщина стекол d_с = 4 мм; теплопроводность стекла = 0,75 Вт/(м×К); теплопроводность воздуха l_в = 0,025 Вт/(м×К); кинематическая вязкость воздуха n_в = 15×10^-6 м²/с; число Прандтля =0,7; температура воздуха внутри помещения =22 °С; температура наружного воздуха = -6 °С; коэффициент теплоотдачи от стекол к наружному воздуху a_н=12 Вт/(м²×К); коэффициент теплоотдачи от стекол к воздуху в помещении a_вн=8 Вт/(м²×К); степень черноты стекла ε = 0,9. Расчетная схема приведена на рис. 81.

Рис. 81. Схема для расчета однокамерного остекления

 

Удельный тепловой поток при однокамерном остеклении можно рассчитать по выражению

Вт/(м²×К), (209)

где - коэффициент теплоотдачи от поверхности стекла к воздушной прослойке, являющийся суммой конвективного и лучистого коэффициентов теплообмена. Коэффициент теплоотдачи за счет естественной конвекции при значениях 700<<10⁶ рассчитывается из выражения

. (210)

Теплофизические свойства воздуха определяют при средней температуре

°С.

Произведение критериев Грасгофа и Прандтля можно записать в виде , где коэффициент объемного расширения для газов равен . Для принятых исходных данных коэффициент теплоотдачи конвекцией оказался равным . Коэффициент теплоотдачи излучением рассчитывается по выражению

, (211)

где приведенная степень черноты определяется как .

В результате расчетов оказалось, что Вт/(м²×К).

 

Удельный тепловой поток при двухкамерном остеклении можно рассчитать по выражению (расчетная схема приведена на рис. 82):

. (212)

 

Рис. 82. Схема для расчета двухкамерного остекления