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能量书呆子的沉思

与辐射有关的舒适问题

在寒冷的冬夜,我们的皮肤向冷窗玻璃散热时会感到寒冷

在寒冷的冬夜,热量从人体皮肤辐射到冷窗面。这种类型的辐射热流通常会导致舒适投诉。冷窗玻璃也可以降低窗户附近室内空气的温度,设置对流环。
图像信用:图像#1和#2:查理惠津贺,惠张,惠埃·马特拉德,蒂峰宇,爱德华州

我们的房屋包括绝缘,以减少流量通过地板,墙壁和天花板。我们家庭热信封的一些部分(例如,绝缘天花板)是绝缘绝缘的并且具有高的R值;其他部件(如窗户)的R值较低。但在冬季,只要我们拥有足够的加热系统,可以保持72°F的室内空气温度,我们应该舒适 - 对吧?

不完全的。即使当空气温度保持在稳定的72°F时,乘客也可以在冬天冷却 - 特别是如果它们站立或坐在大窗户旁边。

为什么窗户给我们一个寒意

坐在寒冷的夜晚旁边的人可能会说,“我感到寒意。我认为这个窗口是Drafty。“

那个人可能是对的。如果窗户具有较差的挡风雨条,室外空气可能会在窗扇周围泄漏,造成寒冷的草稿。

然而,另一种可能性:冷窗窗格可能在窗玻璃附近冷却内部空气。随着这种空气变冷,它也变得更加密集,所以它落到了地板上。下降的冷空气将天花板附近的温暖空气朝向玻璃 - 又转动冷却。建立了一个对流循环,坐在附近的人可以准确地注意到他们感到略微轻微的微风 - 即使窗户不让任何室外空气泄漏。

窗户可以给我们发冷,并且必须使用辐射传热。房间里的表面发出龙波辐射:也就是说,它们辐射热量。人们也会发出龙波辐射。如果我坐在一个热门木炉附近,炉子正在发出更多的辐射,而不是我向木材炉子发出。......

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18评论

  1. Elden Lindamood||#1

    在思考的事情上
    我需要更多的科学知识。所以如果我有一大片玻璃并拉上百叶窗,我就会感到温暖。但这是因为我减少了玻璃的辐射热损失…
    1.因为盲目的房间可能比玻璃的房间更温暖,但又一个绗缝百叶窗又好)?要么,
    2.您的辐射热损失在技术上通过透明玻璃(取决于涂层),并且不透明的盲人抑制辐射热波?
    或者,换句话说,这仅仅是你的体温相对于玻璃表面的问题,还是玻璃的材料透明度和盲点也起了作用?

  2. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#2

    回应Elden Lindamood
    埃尔登,
    问:“如果我有一个大的玻璃蔓延并遮挡,我感到温暖。是因为我降低了玻璃辐射的热量损失,因为盲目的房间比房间侧更温暖玻璃几度(又一个绗缝百叶窗又好)?“

    答:是的。

    问:“如果我有一个大的玻璃蔓延并拉开一个窗帘,我感到温暖。是因为我已经将辐射的热量损失降低到玻璃上,因为你的辐射热损失技术通过透明玻璃技术到室外温度(取决于涂层),并且非透明盲人抑制辐射热波?“

    答:不,这是最重要的玻璃窗格的温度;玻璃的透明度是无关紧要的,室外温度仅间接地物质(因为它影响玻璃的温度)。

    当您拉动盲时,辐射效果继续。你的温暖皮肤仍然辐射热量到百叶窗的表面。

  3. Jon R.||#3

    您可以使用该工具显示
    你可以使用工具表明内侧的发射率也很重要。例如,房间低E涂层减少了玻璃温度(增加了不适的不适),但略微增加辐射舒适(即,感觉更暖)。

  4. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#4

    回应Jon R.
    乔恩,
    谢谢您的意见,并提醒我发出的声明 - 不仅仅是表面的温度。

  5. Jon R.||#5

    人们也可以使用该工具
    人们还可以使用该工具来验证三层玻璃是否需要在7&8中保持舒适性。

  6. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#6

    回应Jon R.
    乔恩,
    每个人都有不同的“舒适”定义(尽管当然,Ashrae 55试图标准化定义)。

    不适的水平取决于玻璃面积和室外温度。

    在2006年的纸张中,“人类热舒适的窗口表现”作者(Charlie Huizenga,Hui Zhang,Pieter Matteraer,Tiefeng Yu和Edward Arens)发表了我作为上面作为图像#2再现的图表。使用作者在纸质中解释的标准,他们注意到舒适度的最低室外温度约为-6摄氏度(约21摄氏度),用于双层玻璃低E窗口。

    在双层玻璃窗附近,我并不是特别不舒服,直到温度下降到约0 f,但每个人都不同。较大的窗户更有可能导致舒适投诉。

  7. Elden Lindamood||#7

    进一步的问题
    如果我用这个“太远”,请原谅我,但它引起了我的兴趣。
    因此,特定的低E涂层将反映辐射热波回到源(人),使您感觉温暖但防止热浪从玻璃表面加热,正确?从某种意义上说,使玻璃表面“出现”与身体相同的温度,较少涂层的有效改性剂?
    这就是你在用红外线相机看着你的窗户的热反射时所看到的?
    我可能会冒险进入毫无意义的BS术语世界,如“有效的r价值”,但如果你可以做一些数学,并且达到合法索赔,如“这种低级涂层具有相同的舒适效果添加PVC窗口阴影“,或关于未定义值的一些含糊的措辞语句。不是任何人都会这样做......
    切向,我在我的区域7房子里有一堵墙,带有红衣主教三窗180/180 Igus,当它是0度的时候,我感觉不到坐在旁边。当它真的冷(-10或更小)时,我晚上闭上窗帘。窗帘约为12英寸的玻璃表面。它们在底部的地板上休息,顶部有大约1“间隙。我真的通过拉动窗帘来节省能量,或者潜在的只是增加舒适度,或者有点呢?
    此外,当我早上起床时,百叶窗的底部已经拉着玻璃(除非其中一只猫进入那里)。这将向我表明暖空气在顶部通过1“间隙处的12”腔在顶部的间隙中,并且不能在底部替换,从而拉入帘幕的底部。我可以从这里假设我逮捕了露出玻璃的冷空气,然后放慢了对流环吗?

  8. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#8

    回应Elden Lindamood
    埃尔登,
    Q.“所以特定的低E涂层将反映源极(人)的辐射热波,让您感觉温暖但防止热浪升温玻璃表面,正确?在某种意义上,制作玻璃表面”出现“与您的身体相同的温度,较少涂层的有效改性剂?”

    答:是的。这就是我写的关于表面#4低E涂层的一段时间:“相对较新的双层玻璃窗包括表面#4上的硬涂层(吡咯类)低E涂层(即玻璃面向最内表面房子的内部)。表面4涂层的使用允许双层玻璃具有两个低E涂层,从而降低IGU的U形因子。有些矛盾的(违反直觉?),表面4涂层反映辐射热能量回到房间里,带表面4涂层的Igus具有比传统的低E双层玻璃的较冷的内表面,没有表面4涂层。玻璃窗表现更好,但表面更冷。但是,如果你坐在附近窗外赤身裸体,玻璃会感到温暖(即使它很冷)。“

  9. Jon R.||#9

    图像#2(和他们的“冬天
    Image#2(以及他们的“冬季舒适度”)是一些特定条件,不应该概括,以暗示在其他条件下需要三层玻璃。例如,使用Payette工具,减少窗口高度并将内部温度提高几度。或者加热周温。即使在-30的舒适舒适,U型因子/价值窗口高。

  10. 专家成员
    马尔科姆泰勒||#10

    Jon.
    继续埃尔登提出的问题:

    1.我对关于周长热量如何影响乘员和窗户之间的辐射转移的描述感兴趣。它只是一个增加内窗格的表面温度的问题吗?

    2.外周温如何热量与其他地点的热量相反,影响通过窗户的能量损失?

  11. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#11

    对Elden Lindamood的另一种回应(评论#7)
    埃尔登,
    问:“如果你能做一些数学,那么我只是很好奇,并达到合法的索赔,因为这个低E涂层与添加PVC窗帘,或一些关于未定义的一些模糊措辞陈述具有相同的舒适效果价值观。“

    A.让我们尝试避免有关未定义的值的模糊措辞陈述。这是我们可以说明的:添加低E涂层始终会改变窗口的U-Factor(以及因此R值)。具有两个低E涂层的三层玻璃窗将具有比具有一个低E涂层的三层玻璃窗口更低的U-系子。因此,低E涂层的舒适作用反映在较低的U形因子中。(我知道Surface 4 Low-E涂层似乎混淆了这个问题,但让我们坚持U-Fevers - 简化概念。)

    问:“窗帘约为12英寸的玻璃表面。它们在底部的地板上休息,顶部约为1英寸的间隙。我实际上通过拉动窗帘来节省能量,或者可能只是增加舒适性,或者可能有点两者?“

    A.可能有点两者。在最坏的情况下,窗帘和窗口之间存在如此多的气流,没有能节省能量节省(或者可以想象,由于已经设置的对流环导致的能量损失增加)。您可以做的一切都要打断对流环路改善了窗口+窗帘组件的能量性能。将窗帘延伸到地板上显着优于留下窗帘底部和地板之间的2英寸间隙。

    甚至更好:你可以扔掉窗帘,并在底部的挡风玻璃上安装一个窗口被子,墙上的轨道以及头部的气密帷幔。这些窗口Quilts不便宜,但它们旨在防止对流循环。

    问:“当我早上起床时,百叶窗的底部已经拉着玻璃(除非其中一只猫进入那里)。这对我来说,暖空气留下了顶部的12英寸腔穿过1英寸的间隙,不能在底部更换,从而拉动窗帘的底部。我可以从这里假设我已经捕获了从玻璃上洗掉的冷空气并放慢了对流环?“

    答:我要去扶手椅侦探并猜测(a)你睡得很晚,(b)当你观察现象时,太阳在这个窗口闪耀。

    在一个寒冷的夜晚,典型的对流环将涉及冷空气从玻璃上掉到地板上(如瀑布),在顶部拉动暖空气。

    一旦太阳升起,对流环路反转,暖空气从组件的顶部离开,拉动窗帘的底部朝向窗口。

  12. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#12

    回应Malcolm Taylor(评论#10)
    马尔科姆,
    问:“我对围栏热量如何影响乘员和窗户之间的辐射转移的描述感兴趣。它只是一个增加内窗格的表面温度的问题吗?”

    A.好的问题。根据我的理解,当强制空气寄存器或水性底板装置直接安装在窗口下时,有两种方式可以改善舒适性:(a)房屋的乘员和窗户之间的湿空气之间的窗帘。提高房间侧面的空气温度(与热源发生在内壁上的情况相比),(B)暖空气的窗帘提高了最内窗玻璃的温度(相比热源发生在内墙上的情况)。

    问:“周边热量如何热量来自其他地方的热量,影响通过窗户的能量损失?”

    答:对于周边热量提高窗玻璃的温度,通过窗口的热损失将不可避免地增加。没有免费的午餐。场景一(内墙上的热源)导致不适和较低的能量票据。场景两(窗口下的热源)导致更大的舒适性和更高的能源票据。

    当然,从双层玻璃窗切换到三层玻璃窗,可以在降低能源票据时提高舒适性。

  13. Jon R.||#13.

    imo,主要的好处
    IMO,窗户周边热量下方的主要益处是抵消下降阶层。这显然通常是窗口相关舒适度的限制因素。

    理论上,它可能是完全平衡的,消除窗户上的对流气流并减少能量损失。

    辐射热源在窗口附近的二次效果是提高平均辐射温度并改善分布。即使它不会提高玻璃温度。

    搜索“Impact_Position_Radiator_gary_gong.pdf”

  14. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#14

    回应Jon R.
    乔恩,
    正如我相信您知道的那样,对此问题的真实解决方案是指定好窗口。如果窗户具有足够低的U形因子,则所有的热量分配都可以在房屋的中心附近发生,从而降低管道系统的成本。与高U-Factor Windows相比,舒适将得到改善。

    热分配系统很少连续运行,因为峰值负荷条件很少发生。大多数设备响应壁挂式恒温器而打开和关闭。通过高U-Factor Windows,这是偶然的:窗户很酷,室内空气,设置对流环(一个落在地板上的冷空气的“瀑布”)。然后,加热系统亮起,窗口下的热源反转了对流环的方向 - 至少一段时间。然后满足恒温器,并且热源关闭。

    此时,冷瀑布简历。在这些周期中的大部分期间,乘员并不特别舒适。

  15. 专家成员
    马尔科姆泰勒||#15

    埃尔登
    像往常一样的Elden试图责怪猫。

  16. Jon R.||#16

    我会说窗口周长
    我会说窗口周边的热量可能只能是可行的,如果已经决定安装液体辐射与室外复位(可以连续运行)。或者也许有一些适用于此目的的可变输出电加热器。

    人们可以使用Payette工具显示寒冷的温度,甚至良好的窗户都会导致舒适问题草案。例如,内部温度中的2F凹凸可以认为是双窗子作为三重舒适。

  17. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#17

    回应Jon R.
    乔恩,
    您的陈述,“内部温度的2°F凹凸可以据说双窗子像三倍一样舒适,”就是如此。

    表达这一点的另一种方式:当人们感到寒意时,他们会把恒温器卷曲,直到他们感到更舒服。当发生这种情况时,房主支付了更高的能源票据,有两个原因:(a)双窗帘窗口在夜间泄漏比三窗帘窗口更多的热量,(b)在74°F处设置恒温器需要比设定更多的能量恒温器为72°F。

  18. User-6939485.||#18

    基因S.
    所有的舒适和热分配问题都通过安装电路透露辐射窗体绝缘体来解决自己的舒适和热分配问题。窗帘等,电影等最终吸收足够的热量以重新建立原始问题。

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