Инфракрасный обогрев остекления, Кто имеет опыт? Опции

[ArFey]

Здравствуйте, коллеги! Недавно столкнулся с не простой задачей и пока не очень понимаю, как ее решить. В неком спортсооружении, при заполнении зрителями, в зимнее время начинают потеть стекла. В качестве временной меры, служба эксплуатации устанавливала под окнами электроконвекторы и вопрос снимался. В силу каких-то, неведомых мне, причин Заказчик не хочет решать эту проблему и дальше таким же образом. Желает установить над окнами инфракрасные обогреватели. Почему именно над окнами, а не водяные конвекторы снизу - опять же не знаю и обсуждать в этом направлении не хочу! Моя задача подобрать инфракрасные водяные панели. А вот как это сделать - что-то торможу. На первый взгляд - все просто. Надо поднять температуру внутренней поверхности стекла на 2-3 градуса выше точки росы. А вот как посчитать мощность панелей? Вроде бы напрашивается простое действие - посчитать физическую массу стекла, умножить ее на теплоемкость стекла и на разницу температур (Тнеобходимая-Тсуществующая). Однако, непонятно, как стекло теплоусваивает инфракрасные лучи (100% или какую-то часть пропускает сквозь себя подобно световым лучам)? И какую величину принимать за Тпом.? Надеюсь, все помнят классическое "Средняя температура в приборе минус температура в помещении". Температуру воздуха или температуру стекла (а если стекла, то существующую или необходимую)? Советов типа: "Обдуй стекло теплым воздухом и не мучайся!" просьба не давать (так советовать я и сам умею А кроме того сразу спрошу, а как посчитать количество тепла для этого воздуха?). Нужен именно инфракрасный обогрев стекол и не методом "научного тыка", а с расчетом. Кто-нибудь сталкивался с подобным? Аркадий

Сообщение отредактировал ArFey - 20.4.2012, 14:14

[ArFey]

Здравствуйте, коллеги! Недавно столкнулся с не простой задачей и пока не очень понимаю, как ее решить. В неком спортсооружении, при заполнении зрителями, в зимнее время начинают потеть стекла. В качестве временной меры, служба эксплуатации устанавливала под окнами электроконвекторы и вопрос снимался. В силу каких-то, неведомых мне, причин Заказчик не хочет решать эту проблему и дальше таким же образом. Желает установить над окнами инфракрасные обогреватели. Почему именно над окнами, а не водяные конвекторы снизу - опять же не знаю и обсуждать в этом направлении не хочу! Моя задача подобрать инфракрасные водяные панели. А вот как это сделать - что-то торможу. На первый взгляд - все просто. Надо поднять температуру внутренней поверхности стекла на 2-3 градуса выше точки росы. А вот как посчитать мощность панелей? Вроде бы напрашивается простое действие - посчитать физическую массу стекла, умножить ее на теплоемкость стекла и на разницу температур (Тнеобходимая-Тсуществующая). Однако, непонятно, как стекло теплоусваивает инфракрасные лучи (100% или какую-то часть пропускает сквозь себя подобно световым лучам)? И какую величину принимать за Тпом.? Надеюсь, все помнят классическое "Средняя температура в приборе минус температура в помещении". Температуру воздуха или температуру стекла (а если стекла, то существующую или необходимую)? Советов типа: "Обдуй стекло теплым воздухом и не мучайся!" просьба не давать (так советовать я и сам умею А кроме того сразу спрошу, а как посчитать количество тепла для этого воздуха?). Нужен именно инфракрасный обогрев стекол и не методом "научного тыка", а с расчетом. Кто-нибудь сталкивался с подобным? Аркадий

Сообщение отредактировал ArFey - 20.4.2012, 14:14

[Midial]

Гиблое дело, на мой взгляд. Длинноволновое инфракрасное излучение оконное стекло пропускает практически полностью. Разве только у Вас стёкла со специальным напылением. Кратко первое попавшееся: http://www.stroybox.ru/index.php?id=88251560304.

[ArFey]

Гиблое дело, на мой взгляд. Длинноволновое инфракрасное излучение оконное стекло пропускает практически полностью. Разве только у Вас стёкла со специальным напылением. Кратко первое попавшееся: http://www.stroybox.ru/index.php?id=88251560304.

Спасибо огромное! Подрезали крылья прямо на взлете, можно сказать! Но лучше так, чем потом бегать от разгневанного Заказчика. Аркадий P.S. Хотя, с другой стороны, наши коллеги из московского представительства компании Цендер приводят ряд примеров успешной реализации проектов отопления автоцентров (и чуть ли не в Тюмени) с большим количеством витражных стекол и полным отсутствием конвекторов под ними. Запросил их специалистов тоже - надеюсь на следующей неделе ответят.

[jota]

Согласен, на стекло нужна поглощающая плёнка
http://www.johnsonwindowfilms.com/RUS/index.php
с расчётами....- это уже научная работа. Здесь я могу только порассуждать....

ряд примеров успешной реализации проектов отопления автоцентров (и чуть ли не в Тюмени) с большим количеством витражных стекол и полным отсутствием конвекторов под ними.

Вы запросите: какая влажность воздуха в помещении, тогда и можно сравнивать....

[ArFey]

Вы запросите: какая влажность воздуха в помещении, тогда и можно сравнивать....

Согласен! Есть момент, про который второпях не подумал! Спасибо за подсказку! Аркадий

[temka]

Кстати, на эффекте пропускания стеклом инфракрасного спектра "построена" работа обычных теплиц. А изнутри этих самых теплиц зачастую появляется конденсат, как раз из-за повышенной влажности внутри и чуть более холодных поверхностей стекла (пленки). Хотя конечно, там нет принудительной вентиляции, которая должны быть в спорткомплексе....

[seregik]

Даже не зная, что посоветовать.

[f v]

В неком спортсооружении, при заполнении зрителями, в зимнее время начинают потеть стекла...

<<Почему "потеют" окна>>:

http://forum-okna.ru/index.php?showtopic=19877

Ну, а если коротко: надо заниматься вентиляцией.

Сообщение отредактировал f v - 20.4.2012, 22:58

[f v]

А вот похожий случай:

http://forum-okna.ru/index.php?showtopic=3...st&p=271501

[vnvik]

Гиблое дело, на мой взгляд. Длинноволновое инфракрасное излучение оконное стекло пропускает практически полностью. Разве только у Вас стёкла со специальным напылением. Кратко первое попавшееся: http://www.stroybox.ru/index.php?id=88251560304.

Вот как бороться с тлетворным влиянием запада?

Вначале в институте заставляют зубрить закон смещения Вина, степени черноты и пр.
Потом вешают на уши всякую лабуду об энергосберегающих окнах.
В голове после этого получается абсолютный доктор Хаос. Типа: "Батареи лучше красить чёрной краской."

Стёкла со специальным напылением обрезают инфракрасную часть солнечного спектра близкую к видимому спектру, что уменьшает теплопоступления через окна в помещение.
Длинноволновое инфракрасное излучение поглощают и обычные стёкла.
http://okna.ua/library/art-stekla_poglosch...ie_infrakrasnuu

Кстати, при комнатной температуре или температуре поверхности водяных панелей, степень черноты стекла почти равна степени черноты такого практически абсолютно чёрного тела как лёд.
http://temperatures.ru/pages/koefficient_izlucheniya

Другое дело, я не очень себе представляю, как будут расположены водяные панели.
По идее, что бы они лучше грели стекла их надо расположить параллельно стёклам на небольшом расстоянии, но тогда они значительно уменьшат освещённость.
Можно их расположить под углом 45^о к горизонтали и тогда греть стёкла они будут хуже, но зато, если на их поверхности будет светлое покрытие, освещённость пострадает незначительно.

Сообщение отредактировал vnvik - 21.4.2012, 8:50

[temka]

Осталось выяснить, какая длина волны у рассматриваемых панелей. Аркадий, есть такая информация?

[ArFey]

В голове после этого получается абсолютный доктор Хаос...
Длинноволновое инфракрасное излучение поглощают и обычные стёкла.
http://okna.ua/library/art-stekla_poglosch...ie_infrakrasnuu
Кстати, при комнатной температуре или температуре поверхности водяных панелей, степень черноты стекла почти равна степени черноты такого практически абсолютно чёрного тела как лёд.
http://temperatures.ru/pages/koefficient_izlucheniya

"Все мозги разбил на части, все извилины заплел, и канатчиковы власти колют нам второй укол" (с) Если мы и проходили в институте квантовую физику, - то было это очень давно. И, похоже, я прошел где-то мимо нее! Если верить первой ссылке, даже обычное оконное стекло достаточно хорошо поглощает ИК излучение с длиной волны порядка 5000 нм и больше. Согласно данным презентации фирмы Zehnder, спектр низкотемпературного излучения (температура излучающей поверхности 40-140 град. С) лежит в диапазоне 100-340 мкм. Т.е.,если перевести 5000 нм в мкм (5000 нм = 5 мкм), получается, что ИК лучи длиной 100-340 мкм должны полностью поглощаться. Однако, насколько я помню простую школьную (неквантовую) физику, стекло не пропускает (поглощает или отражает - без разницы в данном случае) ультрафиолетовое излучение, пропускает (в той или иной степени) видимый спектр и является полностью проницаемым для радиоволн. ИК излучение находится как раз между видимым спектром и радиоволнами. Т.е. о каком поглощении его оконным стеклом идет речь? Или я опять ничего не понял? Аркадий

[vnvik]

Невиноватый Я. Это всё Запад.

140^оС=413^оК

Длина волны=0,0029/413=0,000007021 м =7021чубайс



ис.1. Селектривное пропускание теплопоглощающих стекол
1 — идеальное теплопоглощающее стекло;
2 — реальное теплопоглощающее стекло; 3 — оконное стекло

Сообщение отредактировал vnvik - 25.4.2012, 15:23

[BIONDER]

Если температура поверхности стекол не ниже нормы (зависит от теплоизоляционных свойств окон и правильности расположения отопительных приборов) то вопрос решается вентиляцией.

[Олег Д]

Практического опыта реализации поставленной задачи не имел, но рискну высказать несколько теоретических соображений на этот счет.

Температурное поле на внутренней поверхности светопрозрачной конструкции очень неоднородно. Поэтому для того, чтобы полностью избавиться от конденсата по всей плоскости потребовалось бы назначать среднюю температуру не на 2-3 градуса выше температуры конденсации, а на 7-15 градусов в зависимости от коэффициента теплотехнической однородности конструкции. Полагаю, целесообразно в расчетах принять, что некоторое количество конденсата в краевых зонах СП и других областях светопрозрачной конструкции с высокой термической проводимостью, допустимо.

Определяем желательную среднюю температуру внутренней поверхности светопрозрачной конструкции. Для этого находим температуру точки росы в точке измерения на расстоянии в 1 метр от стекла и 1 метр от пола. Предположим, что во время проведения соревнований относительная влажность в этой точке поднимается до 60%, температура воздуха по сухому термометру до +22 С, а температура точки росы при данных условиях 13,9 С. Назначаем среднюю требуемую температуру на обогреваемой поверхности светопрозрачного заполнения в зависимости от коэффициента теплотехнической однородности конструкции (Например, - на 2 градуса выше при «теплых» спейсерах и на 5 при алюминиевых спейсерах)

Выясняем сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции без учета! сопротивления тепловосприятию на внутренней поверхности. От паспортного R нужно отнять 0,13 (Предположим, что приведенное R имеющейся конструкции 0,65 м2К/Вт тогда необходимая нам для дальнейших расчетов величина сопротивления теплопередаче составит 0,52 м2К/Вт)

Считаем осредненную плотность теплового потока в установившихся условиях через светопрозрачную конструкцию при данной дельте температур. Предположим, что во время проведения соревнований на улице -30 С, а средняя требуемая температуру на обогреваемой поверхности назначена +17 С. Тогда осредненная плотность теплового потока равна 47/0,52=90,3 Вт/м2

Таким образом, нам требуется подводить к 1 м2 обогреваемой поверхности 90 Вт/ч теплоты (извините хоть это и не грамотно, не буду в джоулях)

Считаем сколько теплоты придет не от наших инфракрасных панелей. При требуемой средней температуре на поверхности +17 С и средней эффективной температуре внутри помещения +22 С на 1 м2 светопрозрачной конструкции придет, сильно приблизительно, 20-40 Вт/ч. (При требуемой +20 С не придет почти ничего)

Таким образом установленная мощность инфракрасных отопительных приборов должна позволить подвести к 1 м2 обогреваемой поверхности не менее 70 Вт/ч теплоты.

Теперь остались «пустяки».
Не будем определять приведенный коэффициент излучения между облучаемыми поверхностями, а возьмем из мурзилки. Скорректированная излучательная способность для стеклянных поверхностей принимается равной 0,837 для расчетов теплообмена между поверхностью стекла и внутренним объемом комнаты.
Вычисляем коэффициент облученности
Простите на ухожу.