Czytaj także -

Aktualne wydanie

okladka ss-06-2018

20180123-BANNER-160X600-V3-PL FENSTERBAUEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

RODO baner1

 aby móc przekazywać Ci informacje o nowych wyrobach, technologiach i wydarzeniach

 

 

z branży szklarskiej, okiennej i fasadowej

 

 

zgodnie z nowymi przepisami o ochronie danych osobowych RODO - WIĘCEJ INFORMACJI

 

25575923 

 

20180633kongres ppoz 750x150

 

480x100px RFT18 engl

 

abs banner 480x120 English

 

glass2018 480x120  

 

 

Czy rolety zewnętrzne polepszają własności cieplne okna?
Data dodania: 11.08.13

 

Pod podobnym tytułem ukazał się w poprzednim numerze artykuł na temat wpływu rolet wewnętrznych na cieplne własności okna. Wynikało z niego, co było poparte termogramami, że pozytywny wpływ rolet wewnętrznych na ochronę cieplną okna jest oczywisty, chociaż ocena ilości zaoszczędzonego ciepła na podstawie tylko jednostkowych, dość pobieżnych badań nie może być precyzyjna. Do osiągnięcia tego celu potrzebne są badania wielokrotne, systematyczne, wykonywane w różnych warunkach. Jednak zachęcony jednoznacznym wynikiem autor podjął próbę oszacowania przy pomocy termowizji (podobnie jak poprzednio), czy roleta zewnętrzna ma podobny wpływ na ochronę cieplną okna i na ile jest on znaczący.

 

2013-06-12-1a

Rys. 1. Widok termiczny nieszczelności między ramą a ścianą. Widoczne zimne plamy, „jęzory” wychłodzone przez powietrze wpadające szczeliną między ościeŜnicą a murem.

 

Podstawy

Ciepło oddawane jest przez okno dwiema drogami: przez przewodnictwo oraz przez infiltrację. Infiltracja, czyli napływ zimnego powietrza do wewnątrz przez nieszczelności, jest możliwy do wykrycia na termogramach dzięki „zimnym plamom”, które wchodzące powietrze zostawia na omywanej powierzchni. Nieszczelności i infiltracja przez szczeliny widoczne są najczęściej jako nieregularne ciemniejsze plamki, tak jak na rys. 1, 2 i 3.

 

2013-06-12-2

Rys. 2. Widok termiczny nieszczelności przy podłodze. Widoczne zimne plamy, „jęzory” wychłodzone przez zewnętrzne powietrze wpadające szczeliną przy listwie przypodłogowej z zabudowanej przestrzeni podokiennej. Temperatura podłogi wynosi miejscami 13°C podczas gdy temperatura powietrza na wysokości ok.1m wynosi 23,5°C.

 

2013-06-13-1a

Rys. 3. Widok termiczny nieszczelności w połaci dachu przy płatwiach. Zimne powietrze wpada przez nieszczelności w połaci dachu na skutek podciśnienia spowodowanego dobrze działającą wentylacją wywiewną lub wiatrem.

 

Samo powietrze jest oczywiście niewidoczne dla termowizji, podobnie jak i dla naszego wzroku. Termowizyjne wykrywanie wchodzącego zimnego powietrza na ciepłej powierzchni (lub wychodzącego ciepłego powietrza na zimnej powierzchni, np. rys. 4) jest podstawowym sposobem lokalizacji nieszczelności przy ciśnieniowej próbie szczelności budynków (norma PN-EN 13829 – Blowerdoor). Powyższe ilustracje uzyskane zostały jednak nie przy wymuszonej wentylatorem różnicy ciśnień lecz przy wykorzystaniu wiatru i temperatury w budynku jako czynników zmieniających różnicę ciśnień wnętrzezewnętrze. Nieszczelności są odpowiedzialne za gwałtowne zwiększanie wychłodzenia przy zwiększaniu wiatru.

 

2013-06-13-2

Rys. 4. Nieszczelności widoczne na zewnątrz – ciepłe wypływy na tle zimnej powierzchni. W kilkukondygnacjowym budynku wypływy widoczne są w górnej części na skutek nadciśnienia powstałego z ogrzewania powietrza wewnątrz. Na dole efekty infiltracji widoczne są zwykle od wewnątrz: zimne ślady na ciepłej powierzchni.

 

Jak już wspomniano, ciepło uchodzi z budynków również przez szczelne przegrody na skutek ich przewodnictwa cieplnego. Przewodnictwo cieplne, przy szczelnych oknach, odpowiedzialne jest za większą część strat ciepła.

 

Opór cieplny każdej przegrody składa się co najmniej z trzech składników:

- oporu przejmowania ciepła po stronie ciepłej (drogą konwekcji i promieniowania);

- oporu cieplnego samej przegrody (warstwy, grubości i współczynniki przewodnictwa cieplnego lambda);

- oporu przejmowania ciepła po stronie zimnej (konwekcja i promieniowanie).

Straty ciepła przez przewodzenie nie są tak podatne na wiatr, jak straty ciepła przez nieszczelności. Przewodnictwo materiałów termoizolacyjnych zwiększa się bardzo przy ich zawilgoceniu, co też może być wykryte termowizyjnie, ale to już inna historia.

 

2013-06-13-3

Rys. 5. Widok termiczny okna bez rolety (podniesiona). Wartości stabilnej temperatury szyb w górnej i dolnej części okna balkonowego widoczne są na wykresach przebiegu temperatury wzdłuż linii Li01 i Li02 w kolorach czarnym i czerwonym przeprowadzonych na termogramie. Najważniejsza informacja – jaka jest różnica temperatur między szybą a otaczającym ją powietrzem zaznaczona jest pionowymi , dwustronnymi strzałkami. Wynosi ona w górnej części 3,2K a w dolnej części 3,6K. Firanka z lewej pełni rolę wzorca aktualnej temperatury powietrza. Widoczne jest odbicie autora w szybie.

 

Obiekt badań i warunki środowiskowe

Obiektem badań było okno balkonowe o wymiarach 205x140 cm na elewacji zachodniej. Okno ma zainstalowaną roletę zewnętrzną z napędem ręcznym (korba) i z kasetą nad oknem na tynku. Prowadnice rolety zamocowane są ok. 5 cm od glifów zewnętrznych. Opuszczenie rolety do samej powierzchni balkonu zamyka przestrzeń niemal szczelnie – ujawniają się tylko drobne nieszczelności przy zaczepach segmentów rolety.

W czasie prób wiał wiatr zachodni o prędkości poniżej 2 m/s, temperatura powietrza na zewnątrz była stabilna od wielu godzin i wynosiła ok. -1°C.

Temperatura wewnętrzna też była stabilna (z pewnym przybliżeniem) i wynosiła w górnej części okna od 22,2°C w pierwszej próbie i 22,5°C w drugiej próbie. W dolnej części wynosiła, odpowiednio: 21,5°C oraz 21,7°C.

Jako wzorzec temperatury powietrza w pobliżu okna na danej wysokości posłużyła firanka z lewej strony.

Między wykonaniem termogramów z podniesioną i opuszczoną roletą minęło ok. 2 godzin.

 

Wyniki

Własności termoizolacyjne przegrody uwidoczniają się najlepiej przez określenie temperatury powierzchni tej przegrody w stabilnych warunkach środowiskowych po obu jej stronach, trwających wystarczająco długo, aby strumień ciepła płynący przez nią był stabilny.

W takich warunkach istnieje proporcjonalność między różnicą (delta T) „powietrze-powierzchnia przegrody” i przenikaniem ciepła. Im większa delta T tym gorsza przegroda. Nie jest to, niestety, matematyczna proporcjonalność ale przy małych, kilkunasto-, dwudziestoprocentowych zmianach tych „delt T” w stabilnych warunkach po obu stronach przegrody można z pewnym przybliżeniem mówić o podobnych zmianach strumienia ciepła.

I tak, analizując górną linię profilową można stwierdzić, że przy podniesionej rolecie „delta T” czyli różnica między firanką (powietrze) a szybą wynosiła 3,2 K, a po ustabilizowaniu się warunków po opuszczeniu rolety – 2,5 K.

 

2013-06-15-2

 Rys. 6. Widok termiczny okna z roletą opuszczoną. Wartości stabilnej temperatury szyb w górnej i dolnej części okna balkonowego widoczne są na wykresach przebiegu temperatury wzdłuż linii Li01 i Li02 w kolorach czarnym i czerwonym przeprowadzonych w miejscach zaznaczonych na termogramie. Najważniejsza informacja – jaka jest różnica temperatur między szybą a otaczającym ją powietrzem zaznaczona jest pionowymi , dwustronnymi strzałkami. Wynosi ona w górnej części 2,5 K a w dolnej części 3,0K.

 

Czyli zmalała o 0,7 K, co stanowi prawie 22% pierwotnej różnicy „delta T”.

Podobne obliczenia dla dolnej linii profilowej (czerwone wykresy) dają wartości 3,6 K oraz 3,0 K, co oznacza obniżkę „delta T” o 0,6 K, a to stanowi ponad 16% pierwotnej wartości „delta T”.

 

Wydaje się, że można ostrożnie przyjąć, że zasłonięcie rolet powoduje co najmniej 15-procentową (może 20%) oszczędność w przenikaniu ciepła przez okna.

Liczmy dalej. Rolety mogą być zimą opuszczone połowę doby – wieczór i noc, czyli wtedy, gdy występują duże różnice temperatur wnętrze-zewnętrze, większe niż w dzień. Jeśli tak, to ich rola będzie większa niż 50- procentowa. Może 2/3 z tych zaoszczędzonych „co najmniej 15%”. Czyli, uwzględniając fakt, że nie cały czas są rolety zasłonięte, daje to wynik około 10% (może 13%) oszczędności w przenikaniu ciepła przez okna, zimą, dzięki zasłanianiu rolet na 12 godzin codziennie.

 

Przyjmuje się, że przez okna w naszych domach ucieka średnio około 1/3 energii grzewczej. Z tej 1/3 nasze 10% (maksymalnie 13%) to nieco ponad 3% (maks 4,3%) kosztów ogrzewania. Przy koszcie 4 tys. zł za nasze polskie 200 dni grzewczych daje to oszczędność 130-170 zł.

W korzystniejszej sytuacji są właściciele domów o bardzo dużych oknach, do 40% powierzchni podłogi. Tam okna odpowiadają za połowę zużycia energii, które wynosi nie 4 tys. ale 6 tys. zł lub więcej rocznie. Wtedy codzienne opuszczanie rolet na ok. 12 godzin daje oszczędność na pewno większą od 350 zł.

 

Nie są to duże sumy, jak na kłopotliwe, codzienne opuszczanie rolet przez ok. pół roku. Oszacowane wartości są nieco mniejsze niż dla rolet wewnętrznych (obliczenia w poprzednim numerze). I wygląda na to, że płótno rolety wewnętrznej daje więcej oszczędności cieplnych niż profile PVC z pustką w środku.

Ponawiam zaproszenie do dyskusji, a posiadaczy kamer termowizyjnych namawiam na weryfikację wyników i obliczeń.

 

Włodzimierz Adamczewski

 

(...)

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

Więcej informacj: Świat Szkła 06/2013

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik