"Активная" теплоизоляция

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Интересные сведения, благодарю.
Хочу обратить внимание заинтересованных на тот факт что срок службы поликарбоната, защищённого ПВХ-плёнкой от УФ составляет в среднем 10-12 лет. Потом придётся менять.
Из прозрачных пластиков к УФ нечувствительно оргстекло - полиметилметакрилат.
Хороший ресурс имеет полиэтилентерефталат - ПЭТ.

 

Короб готов, сегодня буду измерять.

 

Утрированно нарисовал два варианта размещения пластин.
От угла положения пластины зависит размер перепада температур между сторонами пластины. Острый угол увеличивает дельту. Идеальный для дельты это 90 град. но тогда теплый воздух не перемещается к внутренней части. По этому мне кажется 45град. оптимальный угол.
Так же размер перепада зависит от частоты размещения пластин.

В идеале пластины должны обладать низкой теплопроводностью, тогда наплевать на перепады. Там самое главное, что эти перепады могут включить конвекцию в ячейке. И думаю, это должно быть сразу видно. Замеры с конвекцией должны резко отличатся в худшую сторону от покоя. С какой толщины между пластинами этот срыв может произойти, мне кажется это самым любопытным.

 

...и еще момент, если делать правильно, то необходимо обеспечить герметичное примыкание пластин в теплой зоне и по бокам. Иначе весь теплый воздух усифонит через зазоры наверх. Тоже не плохо, но это уже будет другая система, не "ёлочка")
Это я к чему, вы собираетесь размещать пластины, методом уплотнения. Мне кажется в этом случае сложно проконтролировать плотность примыкания. Может лучше идти от обратного? Удалять лишние?

 

Расцветка на рисунках - это результат какого-то расчёта или просто иллюстрация?

Пластины из сотового поликарбоната толщиной 4 мм. Это достаточно низкая теплопроводность?

Я правильно понимаю, чем больше расстояние между пластинами, тем больше вероятность возникновения конвекции? А от угла как это зависит?

Насчёт герметизации я понимаю, буду стараться)
Проблема в том, что я не могу просто замазать все щели герметиком, ведь конструкция должна быть разборной. Думаю использовать малярный скотч.

 

Измерил Панель-короб глубиной 231 мм, накрытую одним слоем поликарбоната, без вентилятора

Начальные данные.
Температура в комнате по электронному термометру 20.1
Температура Панели по термодатчику 21.2
Температура наружного слоя ПК Панели по пирометру 21.5
Температура отдельного листа ПК по пирометру 21.5

После нагрева прожектором 500 Вт
Температура в комнате по электронному термометру 20.8
Температура Панели по термодатчику 32.1
Температура наружного слоя ПК Панели по пирометру 26.7
Температура отдельного листа ПК по пирометру 21.5

 

Итоги.

Панель с тремя слоями ПК без вентилятора
нагрев панели 11.5
нагрев наружного слоя ПК 4.0

Панель с тремя слоями ПК с вентилятором
нагрев панели 10.2
нагрев наружного слоя ПК 1.9

Панель с двумя слоями ПК без вентилятора
нагрев панели 11.4
нагрев наружного слоя ПК 4.0

Панель с двумя слоями ПК с вентилятором
нагрев панели 9.5
нагрев наружного слоя ПК 1.9

Панель с одним слоем ПК без вентилятора
нагрев панели 10.1
нагрев наружного слоя ПК 4.9

Панель с одним слоем ПК с вентилятором
нагрев панели 7.5
нагрев наружного слоя ПК 2.1

Панель-короб глубиной 231 мм, один слой ПК, без вентилятора
нагрев панели 10.2
нагрев наружного слоя ПК 5.2

 

Видно, что один слой ПК на расстоянии 10 мм и 231 мм даёт одинаковый нагрев (без ветра). Испытаю с ветром и начну вставлять наклонные пластины.

 

К сожалению это схема. Программ, которые умеют рассчитывать конвекцию мало. Я планировал сделать такие расчеты в будущем в CFD, для этого модель сделал.
Ваши измерения, лучше любого расчета

Думаю, то что нужно. Только я не правильно выразился. Они будут уменьшать теплообмен, но не исключат его вовсе.
Если поразмышлять. буржуи в своей конструкции это решают частым положением пленок, уменьшая зазор, (но у них задача максимальное светопропускание), а мы к частоте можем добавить снижение теплопроводности поликарбонатом... это вроде как хорошо.

Все верно, вы дробите тепловой градиент уплотняя ячейки в 2 раза, как следствие уменьшаете перепад на стенках пластины в 2 раза (при условии угла в 45град)

Вы же уменьшая угол, сохраняете расстояние между пластинами, так? ..это приводит к тому, что края пластины удаляются друг от друга, и это приводит к удлинению ячейки и теплового градиента, что в свою очередь приводит к большей "дельте" (см.рис) - то есть большей разнице температур между стенкой ячейки. А нам нужно, стремится к одинаковой температуре (такое возможно, если ячейки расположены горизонтально), при этом сохраняя угол, что бы теплому воздуху было куда стекаться, выдавливая холодный ко внешнему стеклу.
Вот и нужно выдержать угловой компромисс в 45град.
Но это теория) Замечательно, что вы можете это подтвердить или опровергнуть практикой.
Спасибо Вам за эти опыты.

 

В стелопакетах стараются не делать зазор между стеклами больше 16 мм, что бы конвекция не включилась, но там случай другой, там разница температур большая между стеклами. Фишка "ёлки" в маленькой разнице между пластинами, и очевидно, что зазор здесь возможно сделать больше. Но насколько, надеюсь ваши опыты помогут выяснить.

 

Про угол ясно. Но почему тогда 45 градусов? Может быть лучше 60 или 70?

 

У меня вопрос созрел, никто не знает ответа?

https://www.forumhouse.ru/threads/241375/page-6#post-15247503

 

Нужно, что бы теплый воздух собирался в кучу, а не "размазывался" по поверхности. Тут вся фишка собрать теплый воздух в одну сторону. Размазанный - опять увеличивает дельту. В одну сторону от 45 дельта увеличивается по одной причине, в другую по другой.
Если есть возможность, лучше тестить. менять углы, менять частоту. Например при одной частоте зазора, оттестировать 3 угла. 60, 45 и 30. Так будет ясность с углом, за тем частота.
С частотой в принципе и так все ясно. Чем чаще, тем лучше, главное, что бы воздух остался)
Я кстати по буржуйской картинке измерял, там зазор 40мм - при условии, что толщина 160. Приведу её еще раз.

 

Опытным путем мало кто такие расчеты делает. Сейчас прогами считают. Проектируют здание, задают широту, долготу, ориентируют стороной к солнцу, задают время и и делают расчет.
Например. Есть и более специализированные, более детальные по данным.

 

Вот кстати, самая адская прога по солнечному анализу: Sefaira
но, всего что нужно и она не вычислит.
Такие эксклюзивы которые вы тестируете это НИОКР, расчитываются индивидуально в программах анализа газовых сред. Типа CFD.