محاسبه ضریب انتقال حرارت (UW)

چند سالی است که در کشورهای توسعه ‏یافته و در حال توسعه پیشرفت ‏های چشمگیر در طراحی و تولید مقاطع دقیق و فنی از سیستم‏ های در و پنجره و مخصوصا سیستم ‏های ترمال‏ بریک و متعاقب آنها توسعه فناوری در حوزه‏ های صنایع وابسته (یراق ‏آلات و اتصالات) و همچنین تولید شیشه ‏های کم ‏گسیل (low- e) و امکان کاهش مبادله انرژی گرمایشی یا سرمایشی به صورت واقعی، باعث گردیده مباحث جدیدی در این خصوص مطرح شده و از سوی کارخانه‏ های تولید آلومینیوم و شیشه مورد توجه قرار گرفته و اجرا شوند.

برای مشاهده فایل پی دی اف کلیک کنید

از جمله:

UF: ضریب انتقال حرارت پروفیل

Ug: ضریب انتقال حرارت شیشه

Uw: ضریب انتقال حرارت سیستم در و پنجره (پروفیل و شیشه)

در مباحث گذشته به صورت مبسوط به Uf  و Ug پرداخته‏ ایم ( شماره 117 تیر ماه 96) . در این مجال به مبحث UW می‏ پردازیم.

جهت محاسبه ضریب انتقال حرارت از پنجره برنامه ‏های محاسباتی وجود دارد که بر اساس داده ‏ها،  به صورت دقیق این محاسبات را اعلام می ‏کنند، اما این محاسبات را می ‏توان به صورت دستی نیز انجام داد و به نتیجه مطلوب رسید.

از جمله فرمول:                                                                                                

UW =  ضریب انتقال حرارت از پنجره  W/ .K

Ag =   مساحت شیشه 

Ug = ضریب انتقال حرارت شیشه W/ .K

Af =  مساحت پروفیل

Uf =  ضریب انتقال حرارت پروفیل   W/ .K

Lg =   طول اسپیسر  m

Ψg =   ضریب انتقال حرارت از قسمت زهوار  W/ .K                                                                           

در این فرمول برخی مقادیر توسط کارخانه ‏های تولید شیشه وپروفیل آلومینیوم به صورت اطلاعات محصولات تولیدی به صورت داده ‏های اولیه ارائه می ‏گردد.

پس از به ‏دست آوردن مقدار UW  بر اساس سیستم پروفیل و شیشه مورد نظر می‏توان درجه ‏بندی انرژی پنجره را مشخص کرد. بر اساس آیین نامه Din 4108  می توان درجه بندی را در 5 ردیف انجام داد .

البته برخی داده ‏های اولیه در این خصوص اهمیت فراوانی دارند. به طور مثال در پروفیل‏ ها، سیستم‏ های ترمال‏ بریک با UF پایین و در شیشه‏ ها سیستم low- e دو یا سه جداره با Ug پایین، تاثیر مستقیم روی ضریب UW خواهد داشت. با توجه به مقدار UW به دست آمده انتخاب نوع پنجره مطابق با اقلیم جغرافیایی و میزان نیاز به حفظ انرژی و متعاقب آن انتخاب نوع سیستم در و پنجره درست ‏تر و دقیق ‏تر خواهد بود.

البته در ایالات متحده آمریکا و کانادا شرکت‏ های تولیدی موظف به زدن برچسپ ویژه‏ ای بر روی محصولات خود هستند به‏ نام: Nfre certificate در این certificate شرکت تولیدی موظف است Uf / UW   transmittance   visible , solar factor , Air leakage  محصول را اعلام کند.

در انگلیس نیز Bfrc certificate این امر را به عهده گرفته و بر اساس Uf  و Ug  ارایه شده توسط شرکت های تولیدی مجوزهای استفاده این برچسب ها را بر روی محصولات ارایه می نمایند البته ارایه  ,solar factor , Air leakage  نیز الزامی است .

کارخانه های تولید پروفیل آلومینیومی با تولید پروفیل های دقیق و ارایه سیستم های محاسبه شده اتصالات و یراق آلات، نقش مهمی را در این زمینه ایفا می نمایند به این نوع پنجره ها و سیستم ها محصولات سبز نیز گفته می شود.  ( قابل بازیافت و بهره وری مجدد هستند)

استفاده از یراق آلات استاندارد و با کیفیت به همراه واشرهای آبندی و هوابندی مناسب سیستم ها در پایین بودن UW در عمل کمک شایانی می نمایند و شاید بتوان به جرات مطرح کرد بدون استفاده از یراق آلات استاندارد و مناسب سیستم ها ، دست یابی به ضریب انتقال حرارت قابل قبول، غیر ممکن خواهد بود.

درب و پنجره های آلومینیومی ترمال بریک به همراه شیشه های کم گسیل (low- e) در زمره محصولات سبز و با درجه انرژی بسیار مناسب هم اکنون در حال ارایه به بازار و صنعت ساختمان می باشند .

در بررسی موردی کشور ترکیه درجه بندی انرژی به صورت زیر تهیه شده است و بر اساس این نقشه در شهرهای مختلف می توان از پنجره های با ضریب انتقال انرژی لازم استفاده نمود.

در نمودار زیر مناطق آب و هوایی به 6 منطقه تقسیم شده اند و UW مربوط به سیستم های درب و پنجره نیز مشخص شده است.

در نمودار بهترین UW های پیشنهادی ارایه شده است . لیکن در شرایط عمومی بهتر است کوچکتر یا مساوی UW≤  2/6   باشد .

استفاده از سیستم مناسب اقلیم هر منطقه علاوه بر کمک به خریدن محصولی با استانداردهای بالا می تواند صرفه اقتصادی لازم را نیز به همراه داشته باشد.

نشریه پنجره ایرانیان-سال دهم-شماره 120-مهر96