Калькулятор теплопроводности окон уменьшит теплопотери

Основными источниками теплопотерь в помещении являются стены, крыша и окна. Для уменьшения теплопотерь через окна и создания в помещении комфортного микроклимата разработан Калькулятор теплопроводности. Подробнее о новинке в материале ОКНА МЕДИА. 

Интересный маркетинговый ход предложила компания RollTech-ALUPROGROUP выпустив на оконный рынок программное обеспечение позволяющее в режиме онлайн рассчитать теплопроводность окна.


Калькулятор теплопроводности WinUw значительно облегчает задачу производителям пластиковых окон при выборе комплектующих, а также позволяет вычислить и устранить собственные недоработки производства. А покупателям, в свою очередь, получить качественные теплые пластиковые окна.

Ссылка на приложение: http://www.winuw.de/rolltech/

Калькулятор теплопроводности пластикового окна

Калькулятор мгновенно вычисляет показатели теплопроводности окна – Uw, сопротивления теплопроводности – Rw, линейного коэффициента теплопроводности краевой зоны окна – Psi. Для расчета необходимо задать параметры материала рамы, тип и геометрию оконной системы, толщину и тип стеклопакета, ее размеры, температурные показатели внутри и снаружи помещения, указать какой спейсер использован в стеклопакете.

Примечательно, что в списке предложенных спейсеров указаны только дистанционные рамки производства RollTech and ALUPRO и рамки из алюминия для наглядного сравнения показателей. Такой нюанс играет и своего рода рекламную функцию производителя спейсеров для стеклопакетов, предлагая оконным компаниям превосходную программу расчета при условии использования продукции RollTech and ALUPRO.То есть воспользоваться калькулятором теплопроводности могут только оконные компании, использующие продукцию разработчика калькулятора.

Фото: интерфейс WinUw в мобильном приложении

Калькулятор доступен на сайте компании, а также для бесплатного скачивания в GooglePlay и AppleStore для смартфонов. Мобильность программы позволяет специалистам оконных компаний наглядно демонстрировать преимущества оконных систем в любое время и в любом месте. Использование и скачивание WinUw предлагается на бесплатной основе. 

Вычислить энергосберегающие окна очень просто

Программное обеспечение нацелено на производителей пластиковых окон и стеклопакетов, технических специалистов строительных компаний. Благодаря программе, производители пластиковых окон смогут подобрать комплектующие для окон, обеспечивающие конструкции оптимальные коэффициенты теплопроводности, повысить энергоэффективность окон. Рядовому потребителю пластиковых окон сориентироваться в показателях будет достаточно сложно, учитывая ряд технических нюансов.

Минусом новинки является ограниченность доступных видов дистанционных рамок для расчета теплопроводности окна. Это может стать следующим шагом для развития программного обеспечения калькулятора.

Источник: http://www.oknamedia.ru

Расчет сопротивления теплопередаче окна

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции – это теплотехнический коэффициент, характеризующий уровень теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций.

Чем больше сопротивление теплопередаче конструкции, тем выше ее теплоизоляционные свойства, т.е. тем меньше тепла проходит через эту конструкцию.

Сопротивление теплопередаче обозначается буквой R, единицы измерения: м²·^оС/Вт.

Физический смысл сопротивления теплопередаче можно сформулировать следующим образом:

какой температурный перепад в ^оС произойдет на поверхностях ограждающей конструкции при мощности теплового потока 1 Ватт, проходящего через 1 м² поверхности конструкции.

Общее сопротивление теплопередаче конструкции R_о определяется как сумма термического сопротивления конструкции R и сопротивлений теплопередаче ее приграничных слоев воздуха у внутренней и наружной поверхностях конструкции R_в и R_н :

R_о = R+ R_в+ R_н, м²·^оС/Вт.

Термическое сопротивление теплопередаче однородного слоя определяется по формуле:

R = b/ l , м²·^оС/Вт ,

где: b – толщина слоя в м;

l – коэффициент теплопроводности материала, Вт/м·^оС.

Если ограждающая конструкция имеет несколько слоев, то общее термическое сопротивление теплопередаче равно сумме термических сопротивлений теплопередаче каждого слоя.

Сопротивления теплопередаче приграничных слоев воздуха определяются по формулам:

 R_в = 1/a_в и R_н = 1/a_н

где: a_в и a_н коэффициенты теплопередаче, соответственно, внутреннего и наружного приграничных слоев воздуха, Вт/ м²·^оС.

 Для оценки неоднородных по теплопроводности, по толщине и по площади ограждающих конструкций применяется понятие «приведенное сопротивление теплопередаче конструкции» R_пр. Этот показатель определяется, как средневзвешенное по площади значение R_о, с учетом R_о всех разнородных участков конструкции:

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче для оконного блока
из соснового бруса толщиной 78 мм.

Rо1 = 1/а_в + (толщина бруса в метрах / коэффициент теплопроводности сосны) + 1/а_н

где а_в — это коэффициент теплообмена у внутренней поверхности ограждения, равный 8,7 Вт/м·^оC;

где а_н — это коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждения, равный 23 Вт/м·^оC;

где коэффициент теплопроводности сосны равен 0,18 Вт/м·^оC;

R_о1=1/8,7 + 0,078/0,18 + 1/23=0,1149 + 0,4333 + 0,0434 = 0,5916 м²·^оС/Вт

Для расчета сопротивления теплопередаче всего окна необходимо вычислить площадь стеклопакета и площадь деревянной части окна

В нашем случае мы имеем две зоны:

1. Зона рама-створка

2. Зона стеклопакета.

Имеем:

S₁ — площадь деревянной части

R_о1=0,59 м²·^оС/Вт

S₂ — площадь стеклопакета

R_о2=0,8 м²·^оС/Вт данные производителя для стеклопакета 4М1-Аr16-4М1-Аr16-И4

Используя значения S₁ , S₂ , R_o1, R_o2 вычисляем R_пр окна

R_пр = (S₁ + S₂) / (S₁ / R_o1 + S₂ / R_o2)

• Назад

• Вперёд

Добавить комментарий

Разработка методики теплотехнического расчета ограждающей конструкции с воздушными камерами и теплоотражающим покрытием Уланбатор Сулейменов, Андрей Костиков, Раимберды Риставлетов, Медетбек Камбаров, Руслан Кудабаев, Анна Воронцова :: ССРН

Восточно-Европейский журнал Технологии предприятия, 1(8(103)), 19-27, 2020, doi: 10.15587/1729-4061. 2020.194330

9 страниц

Опубликовано: 17 ноя 2020

Смотреть все статьи Уланбатора Сулейменова

Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова

Институт проблем машиностроения им. А. Подгорного НАН Украины

Южно-Казахстанский государственный университет им. Университет

Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова

Институт проблем машиностроения им. А. Подгорного НАН Украины

Дата написания: 28 февраля 2020 г.

Abstract

Работа посвящена разработке методики теплотехнического расчета ограждающей конструкции с теплоизоляцией, в которой формируются воздушные камеры с теплоотражающим покрытием.

Инженерная методика заключалась в определении среднего значения RSI ограждающей конструкции на основе расчета температурного поля в ней. Для нахождения температурного поля рассматривалась одномерная задача теплопроводности в многослойной ограждающей конструкции. Теплотехнические неоднородности, обусловленные наличием чередующихся воздушных камер и перегородок из изоляционного материала, учитывались в математической модели с использованием эффективной теплопроводности соответствующего слоя. Этот коэффициент учитывает конвективную и лучистую составляющие теплообмена через воздушные камеры. Получено выражение для определения его величины в зависимости от температуры на стыке соответствующих слоев с соседними слоями ограждающих конструкций. Предложена итерационная процедура, позволяющая использовать это выражение для определения температурных полей в рассматриваемой ограждающей конструкции. В качестве исходных данных использовались геометрические и теплофизические характеристики элементов ограждающих конструкций, а также значения внутренней и наружной температуры и коэффициентов теплоотдачи соответствующих поверхностей.

Верификация инженерной методики проведена путем сравнения с результатами трехмерного CFD-моделирования, детально учитывающего свободно-конвективное движение в воздушных камерах и радиационный теплообмен между термически неоднородными стенками воздушной камеры. Показано, что использование одномерной математической модели вместо подробной трехмерной приводит к ошибкам, не превышающим 2,5 %.

В результате проведенного сравнительного анализа показана эффективность предлагаемого теплоизоляционного материала с воздушными камерами с теплоотражающим покрытием в сравнении с традиционными подходами к утеплению ограждающих конструкций. Расчеты выполнены для случая самой холодной пятидневки в климатической зоне города Шымкент (Республика Казахстан).

Ключевые слова: Теплоизоляция с воздушными камерами; теплоотражающее покрытие; Среднее значение RSI оболочки здания

Рекомендуемое цитирование:
Рекомендуемая ссылка

Сулейменов, Уланбатор и Костиков, Андрей и Риставлетов, Раимберды и Камбаров, Медетбек и Кудабаев, Руслан и Воронцова Анна, Разработка методики теплотехнического расчета ограждающей конструкции с воздушными камерами и теплоотражающим покрытием (28. 02.2016 г.). 2020). Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий, 1(8(103)), 19-27, 2020, doi: 10.15587/1729-4061.2020.194330, доступно в SSRN: https://ssrn.com/abstract=3702583

Расчет тепловых потерь окон

Печать

Как вы помните из главы 7, тепловые потери рассчитываются по следующей формуле:

Тепловые потери = Площадь × HDD × 24R-значение потери тепла окнами.

Пример 1

Дом в Государственном колледже, Пенсильвания, 380 футов ² окон (R = 1,1), 2750 футов ² стен и 1920 футов ² крыши (R = 30). Суммарное R-значение стен равно 19. Рассчитайте потребность дома в отоплении за отопительный сезон (HDD=6000). Какой процент тепла теряется через окна?

Решение:

Тепловые потери в отопительный сезон определяются как

Тепловые потери = Площадь × HDD × 24R-значение × 24 ч/день1. 1 фут2 °F hBtus = 49,745,455 БТЕ

Потери тепла через стены =

2750 футов2 × 6000 °F дней × 24 ч/день19 футов2 °F чБТЕ = 20 842 105 БТЕ

Потери тепла через крышу = 9000 3

1920 футов2 × 6000 °F дней × 24 ч/ч day30ft2 °F hBtus = 9 216 000 Btu

Общие потери тепла = 79 803 560 BTUS

Процент потерь тепла через окна =

Тепловые потери = 49,74 MMBtus79,8 MMBtus×100=62. 3%

Пример 2

Окна в доме, описанном в Примере 1, модернизируются по цене 1550 долларов США. Модернизированные окна имеют R-значение 4,0.

• Какова процентная экономия энергии и счетов за отопление, если стоимость энергии составляет 11,15/млн БТЕ.
• Каков срок окупаемости этой модификации?

Решение:

a) Новые тепловые потери для окон того же размера с новым значением R равны

380 футов2 × 6 000 °F дней × 24 ч/день4,0 фута2 °F hBtus = 13 680 000 Btu

90 002 Годовая экономия энергии = 49,745 млн БТЕ -13,680 млн БТЕ = 36,06 млн БТЕ

Процентная экономия составляет 36,06 млн БТЕ79..84MMBTU×100=45,1%

Старый счет за отопление составит 79,803MMBtu*$11,15MMBtu=889,80$

Новый счет за отопление составит 43,743MMBtu*11,15MMBtu=487,73$

денежные сбережения = 402,06 доллара в год.

Период окупаемости =

Дополнительная экономия инвестиций в год = 1550,00 долларов США 402,06 долларов США = 3,85 года

В таблице показана экономическая эффективность замены старых окон новыми и улучшенными окнами. Затраты рассчитываются с использованием компьютерной программы RESFEN, разработанной Министерством энергетики США.

^a SHGC, или Коэффициент усиления солнечного тепла, является мерой солнечного излучения, проникающего через окно.