Сопротивление Теплопередаче Пластиковых ПВХ Окон ✔️ DEXEN

Типичный дом теряет около 10% тепла через окна. Правильный подбор энергоэффективных окон требует четкого понимания теплопроводящих характеристик конструкций.  Для определения энергоэффективности любой дверной или оконной конструкции нужно учитывать их показатель теплопередачи. Его более высокое значение приведет к уменьшению теплопотерь, и, как результат, экономии финансов.

Что влияет на теплопроводность окон?

Под теплопроводностью пластиковых окон подразумевается их способность удерживать в помещении энергию. Но для более детального понимания данного процесса необходимо углубиться в суть вопроса.

Как известно, существуют разные способы утечки тепла через окна:

• Около 30 процентов энергопотерь – это результат перемещения потоков воздуха в стеклопакетах и воздушных камерах. Также частично тепло передается через профильную систему.
• Примерно 70 процентов тепла уходит из помещения вместе с ИК волнами.

Проанализировав эти данные, удастся предпринять меры для снижения энергопотерь. Так как ИК волны проходят через стекла, именно на них нужно сделать особый акцент. Как известно, на стеклопакеты приходится наибольшая площадь оконной конструкции. Они должным образом пропускают свет, но при этом являются одним из источников утечки тепла. Согласно статистическим данным, добиться существенного повышения энергоэффективности удается в случае задержки инфракрасных волн.

Безусловно, также нужно обратить внимание на профильные системы, поскольку именно их особенности оказывают непосредственное влияние на коэффициент сопротивления теплопередаче. К примеру, от формы профильного сечения зависит глубина посадки и максимально доступный показатель толщины стеклопакетов. Эти размеры, в свою очередь, влияют на показатель энергоэффективности оконных конструкций. Помимо всего прочего, качественные профильные системы способны свести к минимуму теплообмен по периметру световых проемов и снижение температуры из-за холода, исходящего от бетонных стен. Все вышеописанные процессы в совокупности становятся ключевыми факторами снижения температуры внутри помещений.

Последняя причина, по которой теплопроводность оконных изделий может находиться на низком уровне, связана с герметичностью. Математический расчет данного параметра – довольно-таки сложный процесс. Поэтому человек, заказывающий окна, должен всегда помнить о том, что добиться оптимальной герметичности можно будет за счет надежной фурнитуры и армированного профиля. Отдельного внимания заслуживает качество монтажа. Если во время установки специалисты не придерживаются базовых правил, со временем конструкция постепенно начнет разгерметизироваться.

Вычисление общей теплопроводности окна

Для определения показателя сопротивления теплопередачи не нужно обладать особыми знаниями. Достаточно будет использования теплотехнической информации о профильных системах наряду со стеклопакетами. Делать акцент нужно сразу на нескольких коэффициентах. Беря во внимание теплопроводность створок с рамами и стеклопакетами, удастся получить точные данные. Во время вычислений обязательно учитываются показатели:

• R sp – коэффициент стеклопакета.
• R p – коэффициент переплета окна.
• β – отношения площади светопрозрачной части изделия к общей оконной площади.

Эти показатели нужны для вычисления теплопроводности конструкции по формуле:

R= R sp×R p/((1- β)×Rsp + β×R p).

У каждого профиля и стеклопакета свои коэффициенты, поэтому определить среднее значение не представляется возможным. В ином случае все окна удерживали бы тепло совершенно одинаково. Для вычисления площади переплета показатель длины составных элементов створок с рамами умножается на ширину профилей, после чего значения суммируются. Площадь остекления приравнивается к площади световых проемов.

Показатель теплопередачи профильной системы

В ГОСТ 30673-99 указаны требования к энергоэффективности ПВХ конструкций:

• 3-х камерные ПВХ профили — 0,6-0,69 (м2•°С)/Вт.
• 4-х камерные ПВХ профили — 0,7-0,79 (м2•°С)/Вт.
• 5-и камерные ПВХ профили более 0,80 (м2•°С)/Вт.

Так как на рамы со створками уходит приблизительно 30% от всей площади проема, коэффициент теплопередачи окна примерно на треть зависит от того, какие свойства имеет пластиковый профиль. На характеристики ПВХ конструкций влияет то, сколько камер имеет профиль, насколько толстыми являются внешние и внутренние стенки, присутствует ли армирование и на какую глубину установлены окна.

Показатель теплопередачи стеклопакета

Поскольку на световые проемы приходится примерно 70% от всей площади профиля, они оказывают максимальное влияние на показатели энергоэффективности. Выбирая подходящие оконные конструкции, особый акцент всегда делается на сопротивлении теплопередаче стеклопакетов, ведь именно благодаря данному показателю покупатель примерно понимает, насколько сильно из помещения будет утекать тепло. Так, например, в случае сбора створок и рам из энергоэффективных профильных систем из 6 камер, но установки в световых проемах базовых однокамерных стеклопакетов минимальной толщины, через оконные конструкции в помещение будут попадать холодные воздушные потоки.

Для снижения коэффициента теплопередачи стеклопакета нет смысла в постоянном увеличении его толщины. Не стоит забывать и об ограничениях в количестве камер. Чтобы нивелировать утечки тепла, инженеры разработали технологии, направленные на значительное улучшение энергоэффективности стеклопакетов:

• Внутренние камеры наполняются инертным газом, что приводит к снижению конвекции.

• Внутренняя сторона стекла покрывается металлизированным слоем для отражения инфракрасного излучения.

• На стеклопакеты наносятся невидимые элементы нагрева, которые выполняют роль тепловой завесы.

На сегодняшний день наиболее распространенной считается вторая технология. Благодаря селективным энергосберегающим стеклопакетам действительно удается добиваться удержания тепла внутри помещений и сокращения расходов на отопление. Как показала практика, установка однокамерной конструкции такого класса ничем не отличается от тяжелого двухкамерного изделия толщиной 40 мм. Еще более эффективное решение — комбинировать инертный газ с селективным слоем.

Коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакетов

Теплота окна во многом зависит от значения коэффициента сопротивления теплопередаче стеклопакета. Для расчета данной физической величины используется формула Ro=1/k, в которой k является коэффициентом теплопроводности (его используют в странах, где действуют стандарты DIN).

В нашей стране был сделан выбор в пользу обратной величины, так как она считается более понятной. Чем выше Ro, тем лучше энергоэффективность окна – коэффициент влияет на то, насколько много тепла пройдет через квадратный метр стеклопакета при температурной разнице. Создавая продукцию, производители должны делать акцент на сопротивлении теплопередаче стеклопакета. Согласно ГОСТ, допустимыми являются значения Ro от 0,3 до 0,8 м²×°C/Вт.

Как рассчитать коэффициент теплопроводности?

Для покупателей указывается максимально простая информация, так как они заинтересованы исключительно в конечном результате. На деле же процесс расчета коэффициента теплопроводности является довольно-таки сложным. Стеклопакет включает в себя разные составные элементы. Речь идет о:

• Дистанционной рамке.
• Воздухе либо инертном газе.
• Селективном слое.
• Стекле.

У всех вышеописанных материалов совершенно разный показатель теплопроводности. Это обязательно учитывается, когда в лабораториях проводятся испытания и расчеты. Но чтобы понимать происходящие процессы, используется более простая формула:

Ro=S×T/W.

В данном случае под T подразумевают температурную разницу в комнате и на улице. S является площадью стеклопакета, а W используется для обозначения количества тепловой энергии, которая проходит через световой проем.

Используя эту формулу, можно будет ознакомиться с точными теплозащитными показателями стеклопакета. Более того, с ее помощью удастся понять, какие отопительные расходы ожидают вас в зимний сезон.

Сопротивлении теплопередаче оконного стеклопакета

Заказывая окна, потребитель может не заниматься самостоятельным расчетом или связаться с менеджерами для получения информации, ведь производители указали теплотехнические свойства стеклопакетных конструкций, пользующихся наибольшим спросом.

Для расшифровки формулы стеклопакета нужно придерживаться определенной последовательности: стекло – внутренняя камера – стекло. Буква «а» свидетельствует о наличии инертного газа в аргоне, а «k» означает, что стекло покрыто металлизированным слоем, имеющим энергосберегающий эффект. Согласно данным из таблицы, наиболее теплыми являются стеклопакеты, имеющие селективный слой и газ в двух камерах.

Пластиковые окна DEXEN в Крыму

Выбирая оконную конструкцию, не стоит делать акцент исключительно на коэффициенте теплопередачи стеклопакетов – в таблице указана также информация о звукоизоляции, которая заслуживает особого внимания. Звукоизоляция особенно актуальна для людей, проживающих в центре мегаполисов или рядом с автомагистралями и другими шумными местами.

Если при заказе не учитывать сопротивление теплопередаче и ориентироваться в первую очередь на цену, в дальнейшем это может привести к значительным денежным потерям. Во избежание подобного, рекомендуется делать выбор в пользу пятикамерных профилей, имеющих системную глубину более 70 мм либо селективных стеклопакетов с показателем толщины более 32 мм.

Переплатив за подобные конструкции сейчас, вы вернете переплату уже в ближайшие 2-3 года, после чего энергоэффективные изделия будут «работать» на прибыль, так как владельцу помещения не придется переплачивать за его отопление. Но преимущество данных моделей заключается не только в экономии. С их помощью комфортная температура поддерживается даже в том случае, если за окном сильный ветер или мороз. Более того, выбирая стеклопакет, не забывайте об учете площади световых проемов, так как чем выше этот параметр, тем меньшими будут теплопотери.

Заказать окна для любой климатической зоны можно у официальных представителей компании DEXEN по всему Крыму.

Интересные статьи

Почти все оконные переплеты содержат импост — конструктивный элемент который…

Как известно, пластиковые окна прекрасно справляются с задачей полной герметизации,…

Современные производители окон из ПВХ профиля, не зря настоятельно рекомендуют…

Метод прогнозирования термического сопротивления окон | C.

O.K. archive | 2006

Дискомфорт проявляется как в увеличении интенсивности «холодного» излучения поверхности окна в сторону человека, так и повышении влажности в помещении. Уменьшение передачи теплоты через окна может быть достигнуто при повышении термического сопротивления прослойки между стеклами и снижении теплового потока, передаваемого излучением. Уменьшение радиационного потока теплоты возможно за счет увеличения толщины воздушной прослойки, за счет применения многослойных конструкций (трехслойное остекление, многокамерные стеклопакеты) и использования селективного (теплоотражающего) покрытия, отражающего излучение в инфракрасной области спектра. Сложность и многофакторность задачи исследования и прогнозирования теплотехнических характеристик окон определяет и методы их исследования. Поскольку экспериментальные исследования являются длительными и дорогостоящими, то их следует использовать на завершающем этапе разработки конструкции, а для проведения предварительных исследований и проведения сравнительной оценки эффективности оконных конструкций целесообразно использовать методы математического моделирования процессов в светопрозрачных ограждающих конструкциях зданий на базе современных компьютерных систем, позволяющих с высокой степенью достоверности и приближения к реальным условиям прогнозировать качественные характеристики как ограждающих конструкций в целом, так и отдельных узлов. Процесс теплопередачи через окна включает перенос теплоты теплопроводностью через стекла, а также теплопроводностью, конвекцией и излучением через воздушные прослойки. На формирование температурного поля в воздушных прослойках оказывает влияние конструкциястены (рис. 1). Поэтому задачу необходимо рассматривать как сопряженную, а система уравнений, описывающая процесс теплопередачи через стену с окнами, должна включать: ❏ уравнения конвективного теплообмена в воздушных прослойках (внутренняя прослойка i = 1 и наружная i = 2): На границах газонаполненной полости задаются условия сопряжения температурных полей воздушных прослоек, стены, оконного переплета и стекол. На внутренней и наружной поверхности стены, окна и переплета задается конвективный теплообмен. Результирующий поток теплового излучения на поверхностях Fi, участвующих во взаимном облучении, вычислялся в результате решения системы уравнений: Задача записана для окон с тройным остеклением. Для прогнозирования теплотехнических характеристик окна с двойным остеклением из формулировки задачи следует исключить уравнения конвективного теплообмена одной из прослоек. На рис. 2 приведено термическое сопротивление теплопередаче через окна с двойным остеклением высотой 1 м с различной толщиной воздушной прослойки и при различной температуре наружного воздуха. Для окон с толщиной воздушной прослойки до 8–10 мм теплопередача происходит в основном теплопроводностью и излучением (прослойка докритической толщины). Конвекция в таких прослойках либо отсутствует, либо пренебрежимо мала. С увеличением толщины увеличивается доля лучистой составляющей, т.к. увеличивается разность температуры на поверхностях внутреннего и наружного стекол, но вследствие того, что термическое сопротивление теплопроводности из-за увеличения толщины прослойки увеличивается в большей степени, термическое сопротивление теплопередачи увеличивается. При воздушных прослойках толщиной больше 8–10 мм начинает развиваться конвективное течение и возникает неравномерность распределения температуры по высоте стекол. Теплота в этом случае передается кондуктивно-конвективным способом и излучением. Вклад конвекции в кондуктивно-конвективное сопротивление начинает увеличиваться. Суммарное кондуктивно-конвективное термическое сопротивление оказывается меньше, чем термическое сопротивление при отсутствии конвекции. Термическое сопротивление теплопередачи начинает уменьшаться. Таким образом, при толщине воздушной прослойки приблизительно 16–20 мм термическое сопротивление теплопередачи достигает максимума. Снижение термического сопротивления теплопередачи происходит до значения толщины 30 мм, затем оно начинает увеличиваться. Лучистый тепловой поток при этом уменьшается вследствие увеличения неравномерности распределения температуры по высоте окна. Конвективный теплообмен увеличивается из-за перехода одноячейкового режима к многоячейковому режиму течения [1]. При дальнейшем увеличении толщины воздушной прослойки степень увеличения конвективного теплообмена и увеличения кондуктивного термического сопротивления выравниваются, и кондуктивно-конвективный тепловой поток изменяется незначительно. Термическое сопротивление теплопередачи при этом увеличивается из-за увеличения толщины воздушной прослойки. В воздушной прослойке более 70 мм (окна со спаренными и раздельными переплетами) происходит смена многоячейкового течения течением в режиме пограничного слоя. При этом соотношение между конвективно-кондуктивной и лучистой составляющей изменяется незначительно, но начинает сказываться отвод теплоты через оконный переплет и стену — с увеличением толщины прослойки термическое сопротивление сначала увеличивается, а затем уменьшается. Кроме того, на термическое сопротивление заметное влияние оказывает температура наружного воздуха. Тройное остекление применяется в виде двухкамерных стеклопакетов различной толщины, а также в виде комбинации однокамерного стеклопакета малой (докритической) толщины и одинарного стекла в рамах со спаренными или раздельными переплетами. Поэтому в отличие от двухслойного остекления предусматривается меньшая толщина прослоек между стеклами трехслойного остекления. В подобных конструкциях окон важно правильно установить прослойку докритической толщины (снаружи или изнутри). Для остекления принято обозначение Fδ_c1 – δ₁ – Fδ_c2 – δ₁ – F δ_c3, где δ_c— толщина стекла; δ— толщина воздушной прослойки. Толщина внутреннего стекла δ_c1, среднего стекла δ_c2 и наружного стекла δ_c3 принималась одинаковой — 4 мм. Расчеты проведены для стекол, полученных флоат-методом (Fδ_c1 = Fδ_c2 = Fδ_c3 = F4). Термическое сопротивление теплопередаче тройного остекления имеет максимальное значение для окон с воздушными прослойками равной толщины (рис. 3). Для остекления с воздушной прослойкой докритической толщины, расположенной изнутри, термическое сопротивление меньше термического сопротивления остекления с воздушными прослойками равной толщины меньше на 2,2–3,4%. Для остекления с воздушной прослойкой докритической толщины, расположенной снаружи, термическое сопротивление меньше термического сопротивления остекления с воздушными прослойками равной толщины на 3,7–4,9%. Снижение термического сопротивления в этом случае обусловлено выравниванием лучистого теплового потока по поверхности внутренней воздушной прослойки. Максимальное значение термического сопротивления получено при толщине воздушных прослоек с конвективным теплообменом 22–23 мм (отметим, что для двухслойного 16–20 мм), а минимальное при толщине ~~35 мм. Дальнейшее увеличение толщины воздушных прослоек приводит к увеличению термического сопротивления, как и для окна с двойным остеклением. Если сравнить термическое сопротивление окна с обеими прослойками докритической толщины (до 10 мм), то термическое сопротивление увеличивается: ❏ при толщине 22 мм на 11% и при толщине 35 мм на 9,7% для варианта с равной толщиной; ❏ при толщине 22 мм на 7,4% и при толщине 35 мм на 6,7% для варианта с прослойкой докритической толщиной изнутри; ❏ при толщине 22 мм на 5,7% и при толщине 35 мм на 5,1% для варианта с прослойкой докритической толщиной снаружи. Положительное влияние конвекции обусловлено наравномерностью температуры и плотности теплового потока по высоте окна, в результате чего интегральный тепловой поток, проходящий через окно с тройным остеклением, уменьшается.

1. Корепанов Е.В. Численное моделирование процесса теплопередачи через стеклопакеты с газовым наполнением. «Вестник ИжГТУ», №3/2004. 2. Корепанов Е.В. Свободная конвекция в воздушных прослойках окон с двойным остеклением. «Известия ВУЗов. Строительство», №2/2005. 3. Корепанов Е.В. Выбор критерия сходимости решения задачи конвективного теплообмена в воздушной прослойке окна методом конечных разностей. «Вестник ИжГТУ», №2/2005. 4. Корепанов Е.В. Температурные поля и тепловые потоки в окнах с тройным остеклением. «Вестник ИжГТУ», №3/2005.

Тепловые характеристики окон и дверей

Тепловые характеристики относятся к теплообмену между зданием и окружающей средой. Это фактор, который касается того, насколько хорошо конструкция реагирует на поток тепла между внутренней и внешней частями конструкции. Тепловые характеристики измеряются по потерям тепла. Потеря тепла происходит тремя способами: конвекция, теплопроводность и излучение:

• Теплопроводность:  Перенос тепла внутри тела или между двумя телами при прямом контакте. Никакой материал физически не перемещается во время этого типа передачи.
• Конвекция: Перенос тепла между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом. Этот тип передачи включает в себя движение посредством циркуляции.
• Излучение:  Передача тепла излучением между двумя телами при разных температурах.

Если между поверхностями существует разница температур, тепло будет мигрировать из более теплой области в более холодную. Это справедливо для всех поверхностей. Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал.

Всякий раз, когда между поверхностями существует разница в температуре, тепло будет мигрировать из более теплой области в более холодную. Это справедливо для всех поверхностей. Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал.

Теплоизоляция

Теплоизоляция – это метод предотвращения передачи тепла между объектами, находящимися в тепловом контакте. Целью теплоизоляции является уменьшение или даже устранение теплообмена между двумя телами с разной температурой. Он используется во многих областях, включая строительство, промышленность, автомобили, кухню и текстиль.

Теплоизоляция здания снижает теплообмен между внутренней частью здания и внешней средой. Это основной принцип пассивного дома. Он удерживает тепло зимой и сохраняет прохладу летом. Улучшенная изоляция снижает потребление энергии.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Значение U

Значение U, также известное как коэффициент теплопередачи, используется для измерения скорости теплопередачи в стенах, окнах, дверях, полах и крышах. Значение U, обычно выражаемое в Вт/м2К (Ватт на квадратный метр на градус Кельвина) и описывающее передачу тепла в ваттах через квадратный метр строительного элемента, такого как стена, пол или крыша.

Например, если окно (2 м x 2 м = 4 м2) имеет коэффициент теплопередачи 1,5 Вт/м2К, это окно будет проводить 1,5 Вт энергии на м2 на каждый градус (К) перепада температуры с одной стороны на другую. другая сторона. Итак, если температура внутри 22 ºC, а снаружи -1 ºC, то это разница 22 ºC. Потери потенциальной энергии рассчитываются следующим образом:

= 1,5 Вт/м2К x 2 м2 x 22 = 66 Вт

Для окна того же размера со значением U 1,2 Вт/м2К потери энергии рассчитываются следующим образом:

= 1,2 Вт/м2К x 2 м2 x 22 = 52,8 Вт

Измерение тепловых характеристик окон и дверей

Существует 3 типа значений U для окон и дверей:

• Uf – относится к значению U самой оконной рамы без стекла.
• Ug – относится к значению U самого стекла.
• Uw – относится к объединенному значению U рамы и стекла. (Иногда Ud используется для дверей вместо Uw)

Чтобы рассчитать значение U для такой части здания, как окно или дверь, необходимо знать значение U для оконной рамы (Uf) и значение U для стекла (Ug). Значение U для всего окна или двери (Uw) объединяет значение Uf и значение Ug.

Значение Uf будет зависеть от конструкции профиля рамы, используемого материала, количества камер в профиле, типа используемого термического разрыва
(алюминиевые окна), а также типа и количества уплотнителей остекления и погодных условий. прокладки.

Значение Ug зависит от спецификации герметичного блока. Переменные включают типы и толщину используемого стекла, тип прокладки, размер зазора между стеклами и заполнено ли пространство между стеклами газом (обычно аргоном, а иногда и криптоном).

Объединение значений Uf и Ug дает значение Uw, которое является мерой потерь тепла для всего окна. Более низкое значение U указывает на хорошо изолированное здание, тогда как более высокое значение указывает на то, что здание имеет плохие тепловые характеристики.

Уменьшение коэффициента теплопередачи

При выборе алюминиевого окна или двери следует учитывать коэффициент теплопроводности. Чем ниже значение Uw, тем лучше тепловые характеристики окна или двери. Улучшение коэффициента теплопередачи означает уменьшение передачи тепла путем теплопроводности, конвекции и излучения.

Чтобы выбрать более высокие тепловые характеристики для окна и/или двери, необходимо учитывать следующие моменты:

• Меньшее значение Uf для рамы (более тонкие профили имеют лучшие значения Uf)
• Меньшее значение Ug для стекла (низкоэмиссионное покрытие, газ аргон между стеклянными панелями, тройные стекла и т. д. повышают тепловые характеристики)
• Увеличенная площадь стекла (значение Ug стекла обычно ниже, чем значение Uf профиля. Поэтому, когда вы увеличиваете стекло площадь, можно уменьшить общее значение Uw для окон)

Правила для окон и дверей

Строительные нормы гласят, что при замене окна или двери должны соблюдаться определенные стандарты. С апреля 2002 года все замены остекления подпадают под действие строительных норм.

Документы части L строительных норм и правил определяют приемлемые тепловые характеристики для всех строительных элементов, включая окна и двери.

Теплопередача через оборудование для работы с окнами

Введение

Наиболее изолирующие стеклопакеты в настоящее время имеют U-фактор от 0,3 до 0,5 Вт на квадратный метр по Кельвину (Вт/(м ² К)) и обычно используют три слоя стекла, два или более покрытия с низким коэффициентом излучения (low-e) и заполнение инертным газом. Самые изолирующие оконные рамы имеют U-фактор всего 0,6-0,8 Вт/(м 9 ).0090 2 K) и обычно используют материалы с низкой теплопроводностью внутри каркаса или его части. Предыдущие исследования моделирования, анализирующие влияние излучательной способности и проводимости поверхности рамы и прокладки, определили цели исследований для компонентов оконной рамы, которые приведут к лучшим тепловым характеристикам рамы, чем у лучших продуктов, доступных на рынке сегодня (Gustavsen et al. 2011). Эта работа расширяет предыдущее исследование, описывая исследования моделирования, анализирующие эффекты теплового моста непостоянно работающего (и не работающего) оборудования в обычных конструкциях оконных рам створчатого типа. Мы используем моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) с конечным объемом, чтобы продемонстрировать изменение U-фактора порога для конфигураций с использованием типичных аппаратных систем. Термические эффекты оборудования в настоящее время игнорируются в относительно низкопроизводительных окнах с двойным остеклением, распространенных сегодня, но могут стать значительными в высокопроизводительных окнах.

Оконные рамы

Мы выполнили моделирование тепловых характеристик четырех различных оконных рам: одной деревянной рамы, облицованной алюминием (рама A), одной рамы из стекловолокна (рама B) и двух рам из поливинилхлорида (ПВХ) (рамы C и D). Все рамы были створчатого типа с открыванием наружу, кроме рамы D, которая открывалась внутрь.

Наибольшее проникновение фурнитуры в каждую раму приходится на подоконник, поэтому основное внимание в данной работе уделяется поперечному сечению рамы подоконника. Смоделированная длина подоконника 610 мм, корпус фурнитуры соответствует требованиям Национального совета по рейтингу окон (NFRC) 100. Трехмерные срезы кадра шириной 25,4 мм моделировались без оборудования для определения базовой (эталонной) производительности. Поскольку отсутствуют трехмерные эффекты, эти модели эквивалентны двухмерному моделированию.

Смоделированные модели представляют собой упрощенные представления общих отраслевых структур. Упрощение значительно сокращает время вычислений и повышает числовую точность в трехмерном аппаратном случае, но с риском неточного представления фактического кадра. Чтобы решить эту проблему, мы смоделировали как фактическую конструкцию, так и упрощенную версию для каждой рамы без оборудования и проверили, что смоделированный U-фактор упрощенных моделей находится в пределах пяти процентов от моделей без упрощений. Чтобы облегчить сравнение между рамами, проводимость систем остекления поддерживается постоянной.

Выводы

Кадр B Результаты

Можно сделать некоторые выводы о влиянии работающего оборудования на тепловые характеристики на основе отдельных рам, хотя можно наблюдать несколько общих тенденций из-за больших конструктивных различий между каждой секцией рамы. моделируется в этом исследовании. Ясно, что фурнитура, используемая в типичных открывающихся наружу створчатых окнах, может оказывать значительное влияние на общие тепловые характеристики рамы, так как два из трех смоделированных подоконников показывают снижение производительности более чем на 0,05 Вт/(м·9).0090 2 К). Также ясно, что типы креплений, местонахождение оператора и другие факторы, связанные с методом реализации фурнитуры, могут существенно влиять на влияние фурнитуры на раму. Большая глубина проникновения фурнитуры от поверхности теплой стороны к холодной стороне привела к снижению тепловых характеристик в трех из четырех смоделированных рам (рамы A, C и D). В раме B повышенная теплопроводность оборудования была почти уравновешена уменьшением конвекционного теплообмена, что стало возможным благодаря размещению оборудования. Ни базовый уровень производительности, ни основной материал рамы, по-видимому, не определяют тепловой эффект оборудования, основываясь только на этих показателях.

Будущая работа

Работа, представленная в этом исследовании, является начальной фазой более крупного исследования, направленного на определение необходимости разработки новых требований к моделированию для существующих рейтинговых систем для правильного учета оконной фурнитуры. Это будет включать в себя проверку новых методов теплового рейтинга и введение новых технических процедур для включения аппаратных эффектов в методы теплового рейтинга всего окна.

Основываясь на результатах этого первоначального исследования, мы проведем более подробный анализ чувствительности материалов рамы, расположения фурнитуры и проникновения фурнитуры. Мы также расширим наши исследования влияния на производительность альтернативных профилей рам, включая косяки и головки, а также типов рам, включая вертикальные и горизонтальные раздвижные двери и двери патио. Также планируется провести анализ чувствительности влияния тепловых характеристик полной рамы на те же рамы, чтобы определить влияние фурнитуры, когда системы остекления улучшаются без изменений рамы.