低辐射能玻璃窗节能研究.doc

低辐射能玻璃窗的节能研究PRINCIPLESOFLOW-EWINDOWSANDTHEIRENERGY-SAVINGEFFECT 摘要建立了低辐射能玻璃窗的物理传热模型~计算并分析反映窗户性能的两个参数:传热系数U和太阳得热系数SHGC~着重讨论了低辐射能玻璃窗的这两个参数的特点和影响因素~找出了其节能的机理。通过负荷模拟~研究了低辐射能窗户对空调能耗的影响~并在模拟结果的基础上~对我国4种典型气候下最适宜使用的低辐射能玻璃窗进行了分析。关键词低辐射能窗,低辐射,节能AbstractAmodelofheattransferthroughlow--overallheattransfercoefficient(Uvalue)andSolarHeatGainCoefficient(SHGC)-Ewindowsarediscussedandthemechanismofwhylow--Ewindowsonair-,themosteligibleclassoflow--emissivitywindows;low-E;energy-savingB>0引言减小空调和供暖系统能耗电量降低建筑能耗的重要途径~而由于玻璃窗引起的空调供暖能耗在整个建筑能耗中占有相当大的比重~减小这部分能耗~是降低建筑能耗的一条行之有效的方法。在我国普遍采用的是单层或双层普通玻璃窗~能大大降低窗户的传热系数~从而减小由玻璃窗引起的建筑能耗。因此~研究低辐射能窗~并将其用于我国建筑~对于降低我国建筑能耗水平有着重要意义。1低辐射能玻璃简介低辐射能玻璃~即low-E玻璃~是利用真空沉积技术的在玻璃表面沉积一层低辐射涂层~一般由若干金属或金属氧化物薄层和衬底组成。~low-~对长波热辐射光谱有很强的反射作用。并可调整制造工艺制造出各种不同光学性能的产品~如对太阳光有不同透过率的高透过low-E玻璃、低透过low-E玻璃等~见表1。但一般来说~都对可见光透过率影响不大。表1玻璃材料Table1Glass编号厚度D/--~考虑有N层玻璃的窗户~忽略通过窗框的传热与玻璃边缘和窗框之间的传热~可以认为窗户仅由N层玻璃和N-1个密闭空间组成。假设每层,如第i层,玻璃有3个节点:第i层的中心节点i、第i层的两个表面节点i~s1和i~s2~如图1。玻璃本身的热容量不考虑。窗户传热方式有:和室内外环境的辐射换热、最外表面强迫对流换热、最内表面自然对流换热、玻璃层间的对流换热和辐射换热、玻璃层内的导热以及玻璃对太阳能的吸收。太阳光一部分直接透过窗户进入室内~还有一部分是由各层玻璃的中心节点吸收太阳能量后~以点内热源的形式向室内传热。玻璃窗热性能用总传热系数U和太阳得热系数SHGC,SolarHeatGainCoefficient,来表征。。因此~U就是上述窗户有传热热阻之和Rtota的倒数~即:,1,由于对流、辐射传热的热阻是温度的函数~因此应首先通过求解各个节点的热平衡方程来确定窗户各层玻璃的温度值。在稳态传热情况下~对任意节点~流入流出该节点的净热流量为零。对于有N层玻璃的窗户~有N个中心节点和2N个表面节点。:,2