MERENJE KOEFICIJENTA PROLAZA TOPLOTE PROZORA
WINDOW OVERALL HEAT TRANSFER COEFFICIENT
MEASUREMENT
Projekat/Project: NPEE 815-168A
dr Velimir Stefanović, dipl. ing. maš.
Mirko Stojiljković, dipl. ing. maš.
Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu
Ul. Aleksandra Medvedeva 14, 18000 Niš, Srbija i Crna Gora
Abstract:
Buildings are significant heating energy consumers. Great amount of that energy is
lost through windows. That means that there are big chances for improvement of thermal
properties of buildings in this area. From the other side, improvement of windows is of great
importance for human comfort.
In the purpose of improving windows, windows thermal properties measurements are
required. This paper is about measuring one of them-overall heat transfer coefficient. Actually
this coefficient is determined from heat flux and window surface temperature, and these two
parameters are measured.
Faculty of Mechanical Engineering of the University of Niš has the appropriate Heat
Flux Meter and the following equipment. A lot of time, hard work, and money have been
invested to complete the equipment for experiments and adopt methodology of heat flux
measurements. Methodology of measuring heat flux using chambers with controlled
temperature conditions, used equipment, and procedures of data acquisition and calculations
are the topics of this paper.
Key words:
heat transfer coefficient, thermal flux, measurements, energy saving.
1.
UVOD
U današnje vreme, kada je cena energije sve viša, javlja se, više nego ikada pre, potreba za
očuvanjem energije i njenim racionalnim korišćenjem. Svaka, pa i najmanja ušteda energije je
dobrodošla. Veliki udeo u ukupnoj potrošnji energije ima toplotna energija koja se koristi za
zagrevanje stambenih objekata.
Utvrđeno je da se za prosečan stambeni objekat kroz prozore gubi oko 36% energije
potrebne za zagrevanje tog objekta. Dva su osnovna načina odavanja toplotne energije kroz
prozore: kondukcija kroz sam materijal prozora i infiltracija hladnog spoljašnjeg vazduha
kroz procepe. Kondukcijom se gubi oko 22%, a infiltracijom vazduha oko 14% energije. Za
stanove iznad desetog sprata gubici energije kroz prozore su oko 47%. Veliki gubici toplote
kroz fasadnu stolariju zbog malog otpora prolazu toplote prozorskog stakla i loše zaptivenosti
značajno utiču na potrošnju energije za grejanje posebno kada su kutije za roletne lošeg
kvaliteta, pa se javljaju dodatni procepi zbog loše ugradnje.
Odavde se može zaključiti da je prozor, u pogledu toplotne izolacije, slabiji deo
omotača zgrada. Ta činjenica znači da su prilike za poboljšanje termičkih performansi zgrada
i uštede energije na ovom mestu relativno velike.
Sa druge strane, u današnjem potrošačkom društvu, komfor ljudi je parametar o kome
se posebno, a verovatno i najviše vodi računa. Kvalitetni prozori, dobro zaptiveni i velikog
otpora prolazu toplote, su ne samo energetski efikasni već i nezaobilazni kada je u pitanju
termički komfor ljudi u objektima u kojima žive i rade.
Moderna stolarija sve manje koristi prozore sa drvenim okvirima, a sve su više u
upotrebi prozori od aluminijuma, kao i kombinacije aluminijum-drvo. Njihove prednosti su
višestruke u odnosu na drvene prozore. Konstrukciona rešenja i postupci same ugradnje su
znatno poboljšani. Treba pomenuti i prozore od polivinilhlorida, takozvane PVC prozore, koji
su takođe danas dosta popularni. Na domaćem tržištu postoje prozori dobrog kvaliteta
domaćih proizvođača i fabrika, kao što je Nissal Niš.
Ostakljenje prozora znatno utiče na njegove termičke karakteristike. Danas se na
tržištu javljaju prozori najrazličitijih vrsta ostakljenja, sa različitim termičkim svojstvima. U
ponudi su obična stakla, vučena i foam, antirefleksna, stakla protiv UV zraka, termoizolaciona
stakla, kao i različiti tipovi stakala sa prevlakama na površini postavljenim radi dobijanja
boljih svojstava u pogledu otpora prolazu toplote ili apsorpcije Sunčevog zračenja.
Izbor tipa prozora je stvar kompromisa između njegovih karakteristika i cene.
U Evropskoj Uniji mnogo pažnje se poklanja kvalitetu prozora i smanjenju njihovih
koeficijenata prolaza toplote kao jednog od parametara njihovog kvaliteta. Jasno je da je
preovladala svest o tome da se ogromne količine energije mogu uštedeti ako se koriste prozori
dobrih termičkih performansi. U EU se već skoro isključivo koriste prozori koeficijenta
prolaza toplote manjeg od 1,5W/m
2
K.
Kod nas su prozori koeficijenta prolaza toplote 2W/m
2
K ili manjeg još uvek retkost.
Nije teško, imajući u vidu gore navedene podatke o gubicima toplote kroz prozore, proceniti
koliko se energije nepotrebno izgubi samo kondukcijom kroz prozore.
Zaključak je da je neophodno stalno raditi na poboljšanju termičkih karakteristika
prozora jer je to veliki potencijalni izvor uštede energije. Da bi se neke karakteristike
poboljšavale, potrebno ih je stalno određivati. Izuzetno veliku i sve veću ulogu u razvoju
prozora imaju sve precizniji softveri za simulacije ponašanja prozora i određivanje njihovih
performansi, ali se validnost dobijenih podataka mora potvrditi merenjima, tj. fizičkim
testiranjem prozora. Bez odgovarajućih merenja koja će ih potvrditi, kompjuterske simulacije
značajno gube na vrednosti.
Ovaj rad je zbog toga posvećen merenju jedne od glavnih termičkih karakteristika
prozora- koeficijenta prolaza toplote.
2.
METODA MERENJA
2.1
Obim i metod merenja
Ispituje se otpor prolazu toplote, tj. koeficijent prolaza toplote prozora metodom merenja
pomoću komora sa regulisanim temperaturnim uslovima u skladu sa standardom JUS
U.J5.060 i korišćenjem standarda JUS U.A9.054 i JUS U.F2.025.
Rezultati ispitivanja obrađeni su u skladu sa JUS i ISO standardima, kao i
specifičnostima toplotnog fluksmetra i odgovarajućeg softvera za obradu podataka koji je dat
od strane proizvođača fluksmetra.
2.2
Spisak i opis mernih uređaja
2
