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圖2為當(dāng)室外環(huán)境溫度tout=-20℃時(shí),雙層中空玻璃傳熱系數(shù)U與表面3輻射率ε3的關(guān)系。曲線a表示表面2的輻射率ε2=0.84,即僅在表面3鍍低輻射薄膜的情況,曲線b表示表面2和3同時(shí)鍍低輻射薄膜的情況。根據(jù)計(jì)算,ε2=ε3=0.84,即兩個(gè)表面都未鍍低輻射薄膜時(shí),U=2.641W/(m2·K)。從曲線a可以看出,對于僅在表面3鍍低輻射薄膜的情況,當(dāng)ε3=0.15時(shí),U=1.859W/(m2·K),相對于兩個(gè)表面均未鍍膜,U降低了0.782W/(m2·K)。隨著ε3的減小,U值進(jìn)一步減小,當(dāng)ε3=0.04時(shí),U=1.663W/(m2·K),相對于兩個(gè)表面均未鍍膜,U降低了0.978W/(m2·K)。因此,在中空玻璃空氣腔一側(cè)鍍低輻射薄膜可以大幅度提高中空玻璃的保溫性能。另外,曲線b和a相比較,當(dāng)ε3=0.15時(shí),兩者U值之差為0.117W/(m2·K),隨著ε3的減小,兩條曲線的垂直距離逐漸減小,當(dāng)ε3=0.04時(shí),兩者U值之差僅為0.038W/(m2·K),因此,在雙層中空玻璃空氣腔中一側(cè)表面鍍低輻射薄膜后再同時(shí)在另一側(cè)表面鍍膜,對降低傳熱系數(shù)的作用較小。
2.2防結(jié)露性能分析
當(dāng)玻璃表面的溫度低于空氣的露點(diǎn)時(shí),在其表面就會結(jié)露。結(jié)露不僅影響著窗戶的可視性,而且容易滋生細(xì)菌,污染空氣,露水的流淌也會對房間的裝飾造成破壞。由于中空玻璃的空氣腔內(nèi)存在著可吸附水分的干燥劑,在溫度很低時(shí)其內(nèi)部也不會結(jié)露,因此,冬季中空玻璃較容易結(jié)露的表面位于室內(nèi)側(cè),即圖1中4的位置,要減小結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生必須降低中空玻璃的傳熱系數(shù)以提高該表面的溫度。
圖3為不同ε2和ε3下,雙層中空玻璃表面4溫度t4隨室外環(huán)境溫度tout的關(guān)系。曲線a表示表面2和3均未鍍低輻射薄膜的情況,b1、c1分別表示僅在表面3鍍輻射率為0.15、0.04薄膜的情況,b2表示在表面2和3同時(shí)鍍輻射率為0.15薄膜的情況,c2表示在表面2和3同時(shí)鍍輻射率為0.04薄膜的情況。從圖中可以看出,在相同的tout下,b1、c1與a1相比,對應(yīng)的t4有非常大程度的提高,但是b2與b1相比,t4提高的程度較小,c2和c1相比,t4更是相差無幾。此外,已知標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,室內(nèi)環(huán)境溫度tin為20℃,相對濕度φ為60%對應(yīng)的空氣露點(diǎn)為12.0℃,從圖2可以查得,當(dāng)t4=12.0℃時(shí),a、b1、b2、c1、c2對應(yīng)的tout分別為-4.1、-15.8、-18.0、-19.6、-20.3℃,相同室內(nèi)條件發(fā)生結(jié)露時(shí),a、b1、b2、c1、c2對應(yīng)的tout依次降低,但是b2與b1相比,c2與c1相比,它們的降低程度遠(yuǎn)小于b1、c1與a1相比所降低的程度,這也從另一方面說明在雙層中空玻璃空氣腔一側(cè)鍍低輻射薄膜可以有效減小結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生,但是當(dāng)在雙層中空玻璃空氣腔其中一側(cè)表面鍍低輻射薄膜后再同時(shí)在另一側(cè)表面鍍膜,對提高其防結(jié)露性能作用較小。
3結(jié)語
房間的熱量是通過導(dǎo)熱、對流和輻射3種形式由玻璃傳到室外環(huán)境中去的,在雙層中空玻璃空氣腔一側(cè)表面鍍低輻射薄膜可以減小輻射熱量的傳遞,從而能夠降低傳熱系數(shù),使其保溫和防結(jié)露性能都得到提高。然而,當(dāng)在其空氣腔一側(cè)表面鍍輻射薄膜后,由于通過輻射形式傳遞的熱量已經(jīng)很小,如果再在另一側(cè)表面鍍膜,所起的作用也不會太大。因此,如果結(jié)合成本因素綜合考慮,雙層中空玻璃空氣腔兩側(cè)表面不宜同時(shí)鍍低輻射薄膜。
(來源:河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院中國科學(xué)院廣州能源研究所)
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