3 玻璃熱工性能計(jì)算
3.1 單層玻璃的光學(xué)熱工性能計(jì)算
單層玻璃的計(jì)算按照ISO9050的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。考慮到中國玻璃數(shù)據(jù)庫建設(shè)的需要,要求在測(cè)試玻璃時(shí)按照有關(guān)要求提供玻璃光譜數(shù)據(jù)庫。單層玻璃的光學(xué)、熱工性能應(yīng)根據(jù)單片玻璃的測(cè)定光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。單片玻璃的光譜數(shù)據(jù)應(yīng)包括
透射率、前
反射率和后反射率,并至少包括280nm~2500nm波長范圍,其中280~400nm的波長間隔不宜超過5nm,400~1000nm的波長間隔不宜超過10nm,1000~2500nm的波長間隔不宜超過50nm。
單片玻璃的
可見光透射比τ
V按下式計(jì)算:
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單片玻璃的
太陽能透射比τ
S按下式計(jì)算:
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單片玻璃的太陽能總透射比,按照下式計(jì)算:
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單片玻璃的
遮陽系數(shù)SC
cg按下式計(jì)算:
3.2多層玻璃的光學(xué)熱工性能計(jì)算
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多層玻璃太陽光學(xué)計(jì)算采用ISO15099的模型:
圖3.2 -1 玻璃層的吸收率和太陽光透射比
圖中表示一個(gè)具有n層玻璃的玻璃系統(tǒng),將玻璃分為n+1個(gè)氣體間層,最外面為室外環(huán)境i=1,內(nèi)層為室內(nèi)環(huán)境i=n+1 。對(duì)于給定的波長λ,玻璃系統(tǒng)的光學(xué)分析應(yīng)考慮在第i-1層和第i層玻璃之間
輻射能量
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和
src="http://www.www.gdjiasi.com/infoimg/20061018103816635.gif">,角標(biāo)“+”和“-”分別表示輻射流向室外和向室內(nèi),如下圖所示。
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設(shè)定室外只有太陽的輻射,室外和室內(nèi)環(huán)境的對(duì)
太陽輻射的反射率均為零,即:
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當(dāng)i=1時(shí):
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當(dāng)i=n+1時(shí):
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當(dāng)i=2~n時(shí):
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利用解線性方程組的方法計(jì)算所有各個(gè)氣體層的I-
i(λ)和I+
i(λ)的值,傳向室內(nèi)的直接透射比由下式計(jì)算:
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反射到室外的直接
反射比由下式計(jì)算:
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應(yīng)確定太陽輻射被每層玻璃吸收的部分,這一量值以在第i層的吸收率A
i,S(λ)表示,采用下式計(jì)算:
3.3玻璃區(qū)域的傳熱計(jì)算
玻璃氣體層間的能量平衡可用基本的關(guān)系式表達(dá)如下:
圖3.3-1 第i層玻璃的能量平衡
在每一層氣體間層中,應(yīng)該應(yīng)用以下方程:
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在計(jì)算
傳熱系數(shù)時(shí),令太陽輻射
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,在每層材料均為玻璃的系統(tǒng)中可以采用如下熱平衡方程計(jì)算氣體間層的傳熱:
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玻璃層間充氣空腔的
對(duì)流換熱系數(shù)可由無量綱的努賽爾數(shù)
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確定:
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玻璃層間充氣空腔的
對(duì)流換熱系數(shù)可由無量綱的努賽爾數(shù)Nu
i確定:
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Nu
i為雷利數(shù)Ra
j、空腔高厚比A
g,i和空腔傾角θ的函數(shù)。
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