Инженер
Адрес для переписки: Шибеко Александр Сергеевич – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 150, 220114, г. Минск. Тел.: +375 17 265-97-29 tgv_fes@bntu.by
Address for correspondence: Shybeka Alexander S. – Belаrusian National Technical University, 150 Nezavisimosty Ave., 220114, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 265-97-29 tgv_fes@bntu.by
Предложены и рассмотрены два конструктивных способа экономии тепловой энергии при производстве вертикальных стеклопакетов с различным газовым заполнением межстекольного пространства. Первый заключается в изготовлении их определенной толщины, которая находится исходя из особенностей конвективного теплообме- на в замкнутом контуре. Величина коэффициента теплообмена зависит от свойств заполняющего объем камеры газа (коэффициентов теплопроводности, объемного расширения, кинематической вязкости и температуропроводности), разности температур на границах прослойки и ее толщины. Показано, что при увеличении толщины газового слоя коэффициент конвективного теплообмена сначала уменьшается до определенного значения, а затем, незначительно увеличившись, практически остается постоянным. В связи с этим были определены оптимальные толщины заполняемых прослоек для наиболее рАспирантространенных в производстве газов (осушенный воздух, аргон, криптон, ксенон), а также для углекислого газа. Производство стеклопакетов с большей толщиной газовой камеры практически не приведет к увеличению сопротивления теплопередаче, однако увеличит расход газа. Второй способ экономии при производстве связан с использованием в качестве заполнителя межстекольного пространства диоксида углерода СО2, который имеет некоторые преимущества по сравнению с другими газами (малая стоимость из-за рАспирантространенности, нетоксичность, прозрачность для видимого света и поглощение тепловых лучей). Расчеты показали, что применение углекислого газа позволит увеличить сопротивление теплопередаче однокамерного стеклопакета на 0,05 м²×К/Вт (при степени черноты внутреннего стекла 0,837) или на 0,16 м²×К/Вт (при коэффициенте эмиссии 0,1) по сравнению со стеклопакетом, камера которого заполнена осушенным воздухом.
The paper proposes and considers two constructive methods for saving heat energy while manufacturing vertical insulating glass units with various gas filling of inter-glass space. The first method presupposes manufacturing of insulating glass units having specific thickness which is calculated in accordance with specific features of convective heat exchange in the closed loop circuit. Value of the heat-exchange coefficient depends on gas properties which is filling a chamber capacity (coefficients of thermal conductivity, volumetric expansion, kinematic viscosity, thermometric conducivity), temperature difference on the boundary of interlayer and its thickness. It has been shown that while increasing thickness of gas layer convective heat exchange coefficient is initially decreasing up to specific value and then after insignificant increase it practically remains constant. In this connection optimum thicknesses of filled inter-layers for widely-spread gas in production (dry air, argon, krypton, xenon) and for carbon dioxide have determined in the paper. Manufacturing of insulating glass units with large thickness of gas chamber practically does not lead to an increase in resistance to heat transfer but it will increase gas consumption rate. The second industrial economic method is interrelated with application of carbon dioxide СО2 as a filler of inter-glass space which has some advantages in comparison with other gases (small cost due to abundance, nontoxicity, transparency for visual light and absorption of heat rays). Calculations have shown that application of carbon dioxide will make it possible to increase resistance to heat transfer of one-chamber glass unit by 0.05 m²×K/W (with emissivity factor of internal glass – 0.837) or by 0.16 m²×K/W (with emission factor – 0.1) in comparison with the glass unit where a chamber is filled with dry air.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.