Budynek traci energię cieplną trzema głównymi drogami: wentylacją, przez ściany i poprzez okna. Dla zmniejszenia jej zużycia od wielu lat sukcesywnie zaostrzane są wymogi własności termoizolacyjnych dla przegród nieprzezroczystych (ściany, dachy, podłogi) oraz dla okien.
Obecnie standardowo wykonywane są ściany o współczynniku przenikalności cieplnej U mniejszym od 0,3 W/m²K oraz okna nieco ponad 1 W/m²K. Z porównania tych wartości wynika, że przez okna na jednostkę powierzchni „ucieka” 3-4 razy więcej ciepła niż przez ściany i chcąc oszczędzać energię powinniśmy się zająć właśnie oknami.
Rys. 1. Roleta wewnętrzna zaciągnięta.
Obraz termiczny powierzchni rolety zaciągniętej od blisko doby na oknie gdzie firanka jest równie długo odsłonięta a grzejnik podokienny wyłączony.
Temperatura powietrza przy wnęce okiennej wynosi 21°C a przy oknie na tej samej wysokości, mierzona na obudowie rolety 20°C (rys 1a).
Wykres rys.1b przeprowadzony wzdłuż linii Li01 na rys. 1a pokazuje temperaturę na powierzchni glifu wraz z miejscem osadzenia, na powierzchni ramy skrzydła (wraz z łańcuszkiem) oraz na powierzchni rolety.
Rys. 1c. przedstawia stan cieplny dolnej części okna z zaciągniętą roletą. Zwraca uwagę obniżona temperatura ramy skrzydła w miejscu, gdzie spod rolety wypływa oziębione powietrze.
Na obydwu termogramach obliczona została średnia temperatura obejmująca duży fragment powierzchni skrzydła. Czas wykonania termogramów widoczny jest w małych niebieskich polach na termogramach.
W wielu mieszkaniach do granic absurdu doprowadzono „oszczędzanie energii” przez ograniczenie wentylacji. Wentylacja odpowiada za odprowadzanie CO2 oraz za utrzymanie prawidłowej wilgotności względnej powietrza wewnętrznego, co zapobiega kondensacji pary i rozwojowi grzybów w górnych i dolnych narożnikach, w zabudowie przy ścianach zewnętrznych itd.
Z tych uwag wynika, że my, użytkownicy domów i mieszkań, mamy praktycznie wpływ jedynie na trzeci, poza ścianami i wentylacją, czynnik ochrony cieplnej, czyli okna.
Wstawianie okien 3-szybowych (dwukomorowych) wiąże się z dużymi wydatkami. Można jednak prowadzić działania doraźne i tanie ale polepszające komfort mieszkania i oszczędzające energię.
Rys. 2. Skrzydło bez rolety.
Obraz termiczny fragmentów powierzchni okna z roletą odsłoniętą i ich temperatura widoczne są na rys. 2a i 2c. Zwraca uwagę temperatura szyby niższa, niż temperatura rolety na rys.1 oraz temperatura średnia, wyznaczona na widocznych fragmentach okna w górnej oraz dolnej części obejmujących szybę wraz z obniżoną temperaturą przy ramce oraz ramę skrzydła wraz z listwą prowadzącą roletę.
Na wykresie widoczne jest obniżenie temperatury szyby przy ramce o ponad 4K w stosunku do wyrównanej temperatury w oddaleniu od ramki.
Temperatura minimalna na szybie w dolnym narożu wynosi 10,2°C, co jest temperaturą wyższą od temperatury kondensacji – brak wykroplin.
Na przykład rolety wewnętrzne, w prowadnicach
Czy metoda małych kroczków w zwiększaniu komfortu cieplnego ma sens? W przypadku rolet do badań i obrazowego przedstawienia zalet (spodziewane zmniejszenie strumienia ciepła) oraz wad (np. zwiększone wykraplanie wody na powierzchni okna pod roletą wewnętrzną) wybrano metodę termowizyjną w połączeniu z rejestracją foto.
Podwójne, symetryczne okno o wymiarach ok. 1,5x1,4 m wykonane z PVC (profil standard sprzed kilku lat – czterokomorowy), z szybą zespoloną o deklarowanej wartości U=1,1 W/m2K, z ramką aluminiową, zostało odsłonięte na dobę wcześniej (firanka, zasłona).
Położenie rolet wewnętrznych – jedna zasunięta druga odsłonięta – nie było zmieniane również przez dobę. Tak długi czas nie wynikał ze stałej czasowej (bezwładności cieplnej) okna lecz z chęci pokazania wykroplin, które są praktycznie stałym efektem użycia rolet wewnętrznych.
Rys. 3. Widok termiczny obu skrzydeł.
Obraz termiczny fragmentów powierzchni okna z roletą zaciągniętą (lewa strona) i odsłoniętą widoczny jest na rys. 3a. Zwraca uwagę temperatura szyby niższa niż temperatura rolety o prawie 1K oraz temperatura słupka między skrzydłami niższa od temperatury ramy skrzydła o 4K.
Na wykresie widoczne jest, że temperatura listwy prowadzącej roletę (równa temperaturze powietrza omywającego okno, ok. 20°C ) jest o ok. 2K wyższa od temperatury skrzydła.
Oczywiście, skraplanie występuje w sprzyjających warunkach: niska temperatura powierzchni szyby i stosunkowo wysoka wilgotność względna. Paradoksalnie, niska temperatura powierzchni szyby przy dolnej ramce w skrzydle zasłoniętym roletą, w porównaniu do skrzydła z roletą odsłoniętą dobrze świadczy o właściwościach termoizolacyjnych rolety, która nie dopuszcza ciepła do szyby. Powietrze jednak nieco porusza się w przestrzeni zamkniętej roletą, schładza się i nadmiar wilgoci osadza na szybie.
Termowizyjne badania wpływu rolet wewnętrznych na termoizolacyjność okien wykonano w następujących warunkach środowiskowych:
Wnętrze – stabilna temperatura ok. 21°C, wilgotność względna 47% (±2) w ciągu ostatnich 5 godzin, obliczona wartość temperatury kondensacji wynosi 8,7°C;
Zewnętrze – stabilna temperatura powietrza ok. -2°C w ciągu ostatnich 5 godzin, temperatura radiacyjna nieba ok. -3°C (pełne zachmurzenie chmurami niskimi – parametr bardzo ważny w badaniach szyb i innych materiałów o wysokiej odbijalności), wiatr słaby poniżej 3 m/s zachodni. Badane okna położone były na elewacji wschodniej, pod okapem – wpływ wiatru był mały ale zauważalny.
Wyniki przedstawiono w formie pięciu pakietów, składających się na ogół z termogramów, zdjęć foto i wykresów, z których każdy ilustruje jakiś problem. Problemy te są omówione w podpisach pod ilustracjami.
(...)