真空玻璃的性能与节能效果

《真空玻璃的性能与节能效果》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据圃删真空玻璃的性雒与节青苣交艾月色XX方瑞湖北鸿升门窗有限公司果摘要：本文分析了真空玻璃的结构和节能原理，介绍了真空玻璃的优良性能。指出了提高真空玻璃节能效果的措施，以及真空玻璃的使用和维护方法。关键词：真空玻璃；性能；节能；失效1前言建筑节能是贯彻可持续发展战略的一个重要方面，是执行节约能源、保护环境基本国策的必要组成部分，也是当前全球性的大趋势。据统计，我国城乡建筑建造和使用中的能耗占全国总能耗近25％，随着经济发展，人民生活质量要求的提高，这一比例将呈稳步上升的趋势。在建筑围护结构中，窗户是主要组成部分之一，也是耗能

2、大户。然而，我国窗户的保温性能总体水平低，改善玻璃的光、热性能，是提高窗户保温隔热性能的重要途径之一。真空玻璃是基于真空杜瓦瓶(保温瓶)原理拓展而来的节能产品，中间的真空层阻断了传导和对流，具有超保温、防结露结霜、隔声等功能，是可替代中空玻璃的一种新型绿色环保产品。2真空玻璃的节能分析真空玻璃是基于保温瓶原理研发而成的新型节能玻璃，其基本结构见图1。支撑物低辐射膜抽气口玻璃钎焊料具空层吸气剂图1真空玻璃的基本结构真空玻璃采用在两片玻璃之间用微小的支撑物方阵隔开，周边用低熔点玻璃料熔封，其中一片玻璃上有一排排气管，排气管与玻璃也用低

3、熔点玻璃密封，支撑物用金属或非金属材料制成，均匀分布。通过玻璃抽气管进行“排气”后封口，形成气压低于0．1Pa的真空层，真空层厚度为0．1mm一0．2mm。热侧空；一手面传热冷侧表面一空气传热图2真空玻璃传热分布示意图图2是真空玻璃传热示意图，通过真空玻璃中心部位的热导C真空可由下式表示：C真空=C辐射+C支撑物+C气式中：C辐射——两内表面间由温差产生的辐射热导；C支撑物——支撑物点阵产生的热导；C气——残余气体热导。C辐射的数值可由下式估算：C辐射：s有效盯(兀4_嘲／(兀一死)(1)式中：丁l，露一两表面的绝对温度，K；占有

4、效——表面有效辐射率；旷一斯忒芬一波尔兹曼(Stefan—Boltzmann)常数，其数值为5．67×10哪·m-2／K一。在两平行表面温差不大(一般数十度)的条件下，可用下面公式(2)计算，误差在l％以内。C辐射=4占有效盯P(2)卜两表面的平均绝对温度，K；占有教由下式(3)计算：占有效=(占1-1+s2_1)(3)2009．03万方数据式中：占。一表面l的半球辐射率；占厂一表面2的半球辐射率。例如：真空玻璃的一片玻璃是4mmLow—E玻璃，辐射率为0．10，另一片是4mm普通白玻，辐射率为0．84，贝0可算出g有效=(10+

5、1．19—1)’1=0．098按我国测试标准，室内侧温度：死=18+273=291K室外侧温度：疋=一20+273=253K平均温度：阽272K则由公式(2)求得：C辐射=4．564占有效据此可算出：C辐射=0．447W·m_2／K一1普通玻璃表面辐射率约为0．84，保温瓶中的铝膜辐射率可低至0．03。目前可用于真空玻璃的Low—E膜的辐射率约为O．04～0．10。C支撑物取决于支撑物的直径和间距，要根据玻璃厚度及材质来选取。圆柱支撑物热导可由公式(4)计算以黝2而叁盘i∽’62(1+兰丛蓝垒)7r入￡撑物口A玻——玻璃导热系数，

6、约为O．76W／(m·K)；^——支撑物高度，m；P支撑物半径，m；6——支撑物方阵间距，m；A支掉物——支撑物材料的导热系数，W／(m·K)。目前，国内外均选用不锈钢材料制作支撑物、使得A支摊物比A玻大20倍以上，支撑物高度^又比半径Ⅱ小，故公式(4)可简化为：c支挥物=兰半(5)D。例如：当支撑物选用口=0．25rIlrn，^=0．15mm，方舅二故C真空=C辐射+C支撵物热阻尺真空=l／(C辐射+C支撑物)，将C辐射和C盘撑物代人，可得出：尺真空=1／(0．477+0．5)=1m2·K／W则真空玻璃传热系数为K=1／(尺内+

7、尺外+R真空)尺内一一内表面换热阻；R外一一外表面换热阻。按国家标准规定，R内=1／8．7m2·I㈣，R外=1／23m2·l㈣，可算出以上计算例的传热系数K=0．86W·m2。由此可见，真空玻璃C辐射和C支撑物很小，所以R真空就大，从而使K值降低。3真空玻璃的性能特点由于真空玻璃中间支撑物非常小，不会影响玻璃的透光性，并且具有许多优良的性能。3．1保温隔热性热量传递通过传导、对流、辐射三种方式进行。真空玻璃中间的真空层将传导和对流传递的热量降至很低，以至于可以忽略不计，低辐射膜玻璃可减少辐射传热。而中空玻璃中的空气层仍存在气体的热

8、传导。因此，真空玻璃比中空玻璃具有更好的保温隔热性能，见表l。表1真空玻璃、中空玻璃保温隔热性能比较传热系数玻璃类型组合形式W，(m2·K)低辐射真空玻璃4C+0．12V+4L1．40低辐射真空中空玻璃4C+0．12V+4L+12A+4C1．02中