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中空玻璃的节能原理

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中空玻璃的节能原理

发布日期:2018-06-03 作者: 点击:

  热量的传递方式有三种即对流传热、热传导和辐射传热。对流传热是由于气体中存在温度差,导致气体产生对流,带动能量进行传递;热传导是由于分子运动而进行的能量传递;辐射传热是能量以射线即红外线直接传递。作为中空玻璃,其隔热性能主要因其内部气体处于一个封闭的空间,气体不产生对流,而且空气的导热系数为0.028W/m.K是玻璃的导热系数为0.77W/m.K的1/27,因而,对流传热和传导传热在中空玻璃的能量传递中,占较小的比例。要提高中空玻璃的隔热性能,一般来讲是增大空间层的厚度,和使用导热系数低的气体置换中空玻璃内部的空气,这样可减少传导传热,但空间层太大,又会产生气体的对流,增加对流传热,合理的空间层间隙应该是12mm左右;要降低辐射传热,一般是通过使用阳光控制尤其是低辐射玻璃,来控制各种射线透过,达到降低辐射传热的目的。

  A. 中空玻璃的隔热、隔音原理

  众所周知,能量的传递有三种方式:即辐射传递、对流传递和传导传递。

  辐射传递是能量通过射线以辐射的形式进行的传递,这种射线包括可见光、红外线和紫外线等的辐射,就象太阳光线的传递一样。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃间隔层厚度,可以最大限度的降低能量通过辐射形式的传递,从而降低能量的损失。

  对流传递是由于在玻璃的两侧具有温度差,造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升,产生空气的对流,而造成能量的流失。造成这种现象的原因有几个:一是玻璃与周边的框架系统的密封不良,造成窗框内外的气体能够直接进行交换产生对流,导致能量的损失;二是中空玻璃的内部空间结构设计的不合理,导致中空玻璃内部的气体因温度差的作用产生对流,带动能量进行交换,从而产生能量的流失;三是构成整个系统的窗的内外温度差较大,致使中空玻璃内外的温度差也较大,空气借助冷辐射和热传导的作用,首先在中空玻璃的两侧产生对流,然后通过中空玻璃整体传递过去,形成能量的流失。合理的中空玻璃设计,可以降低气体的对流,从而降低能量的对流损失。

  传导传递是通过物体分子的运动,带动能量进行运动,而达到传递的目的,就象用铁锅作饭和用电烙铁焊东西一样,而中空玻璃对能量的传导传递是通过玻璃和其内部的空气来完成的。我们知道,玻璃的导热系数是0.77W/ m2k。而空气的导热系数是0.028 W/ m2k,由此可见,玻璃的热传导率是空气的27倍,而空气中的水分子等活性分子的存在,是影响中空玻璃能量的传导传递和对流传递性能的主要因素,因而提高中空玻璃的密封性能,是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。

  B. 中空玻璃的防结露、降低冷辐射和安全性能

  由于中空玻璃内部存在着可以吸附水分子的干燥剂,气体是干燥的,在温度降低时,中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象,同时,在中空玻璃的外表面结露点也会升高。如当室外风速为5m/s,室内温度20℃,相对湿度为60%时,5mm玻璃在室外温度为8℃时开始结露,而16mm(5+6+5)中空玻璃在同样条件下,室外温度为-2℃时才上结露,27mm(5+6+5+6+5)三层中空玻璃在室外温度为-11℃时才开始结露。

  由于中空玻璃的隔热性能较好,玻璃两侧的温度差较大,还可以降低冷辐射的作用;当室外温度为-10℃时,室内单层玻璃窗前的温度为-2℃而中空玻璃窗前的温度是13℃;在相同的房屋结构中,当室外温度为-8℃,室内温度为20℃时,3mm普通单层玻璃冷辐射区域占室内空间的67.4%,而采用双层中空玻璃(3+6+3)则为13.4%。

  使用中空玻璃,可以提高玻璃的安全性能,在使用相同厚度的原片玻璃的情况下,中空玻璃的抗风压强度是普通单片玻璃的1.5倍。

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