Tamplarie >> Geam termopan

Geam termopan. Izolare termica prin vitraje

Geamul termopan este esenÈa izolÄrii termice realizatÄ de tamplÄrie. Acesta reprezintÄ ce mai mare suprafaÈÄ din tâmplÄria termoizolantÄ, circa 75 pânÄ la 90% din suprafaÈa totalÄ a termopanului. Prin captarea aerului sau a unui gaz inert(argon, kripton, sau altele) între douÄ sau mai multe foi de sticlÄ, sigilate perimetral, se realizeazÄ ceeea ce se numeÈte în mod generic "geam termpan". Se obÈine o izolare termicÄ superioarÄ, concomitent cu pÄtrunderea luminii naturale în mod liber în încÄpere, sau limitat de caracteristicile specifice ale sticlei din componenÈa geamului termopan.
Consumurile energetice într-o clÄdire se realizeazÄ îm mÄsurÄ de circa 57% prin intermediul încÄlzirii. ClÄdirile consumÄ circa 40% din totalul energiei consumate pe plan mondial, mai mult decât industriile (28%) sau tansporturile (30%).

Transferul de cÄldurÄ reprezintÄ trecerea energiei termice de la un corp cald, la unul rece. Transferul de cÄldurÄ se realizeazÄ în mod spontan Èi continuu pânÄ când corpul Èi împrejurimile vor atinge o stare de echilibru termic. Atât timp cât existÄ o difenÈÄ de temperaturÄ între o parte Èi alta a pachetului de sticlÄ termoizolantÄ, va exista un transfer(pierdere) de cÄldurÄ, a cÄrui cantitate depinde de gradul de izolare al pachetului termoizolant respectiv. MÄrimea caracteristicÄ transferului de energie prin conducÈie este reprezentatÄ de conductivitatea termicÄ. Aceasta reprezintÄ proprietatea materialului, independentÄ de cantitatea sau dimensiunea acestuia, ce îi indicÄ capacitatea de a conduce cÄldura prin conducÈie.

Transferul clasic de energie se poate face prin condutie, convectie, radiatie, sau orice combinaÈie a acestora. ConducÈia termicÄ se realizeazÄ prin transferul spontan de energie termicÄ prin corpul material de la zona cu temperaturÄ mai mare, la cea cu temperatura mai scÄzutÄ.

Mecanismul de transfer al cÄldurii prin convecÈie Èine de schimbul de energie termicÄ ce se realizeazÄ prin intermediul miÈcÄrii unui fluid. MÄrimea caracteristicÄ pentru transferul termic prin convecÈie e reprezentatÄ de coeficientul de convecÈie.

Schimbul de cÄldurÄ ce se realizeazÄ prin intermediul undelor electromagnetice reprezintÄ transmisia energiei prin radiaÈie termicÄ. Acesta constÄ în emisia sau absorbÈia radiaÈiilor infraroÈii de la un corp cald, la altul mai rece. Temperatura mediului în care se desfÄÈoarÄ transferul energiei termice prin radiaÈie nu influenÈeazÄ acest schimb de energie, iar radiaÈiile se pot transmite Èi în vid. Toate corpurile cu temperaturÄ mai ridicatÄ decât 0 grade Kelvin (zero absolut), emit radiaÈii infraroÈii. FuncÈie de temperatura corpului respectiv, acestea pot fi emise Èi în spectrul vizibil (de exemplu, un fier înroÈit).
RadiaÈiile care cad pe suprafaÈa unui corp se pot reflecta, pot fi absorbite, sau îl pot strÄbate. Caracteristica specificÄ principalÄ a transferului de energie termicÄ prin radiaÈie o reprezintÄ emisivitatea în categoria radiaÈiilor infraroÈii. Aceasta reprezintÄ raportul dintre energia radiatÄ de un corp la o temperaturÄ datÄ Èi energia radiatÄ de un corp negru absolut, la aceeaÈi temperaturÄ. Corpul negru absolut este un model folosit în fizicÄ Èi nu existÄ în realitate. Acesta reprezintÄ un corp material care absoarbe integral radiaÈia, fÄrÄ a o reflecta nimic din radiaÈia ce îl "loveÈte". Acesta poate emite radiaÈii al cÄror spectru depinde numai de temperatura lui absolutÄ. Acest concept a fost creat de fizicianul german Gustav Robert Kirchoff în anul 1860.
Etimologia termenului de "corp negru", sau "absolut negru" provine de la faptul teoretic cÄ acest corp va avea un aspect "absolut negru" datoritÄ faptului cÄ nicio razÄ de luminÄ nu va fi reflectatÄ de suprafaÈa lui.
Emisivitatea corpului negru absolut, care se mai numeÈte Èi radiator ideal este 1. Cu cât emisivitatea unui corp este mai scÄzutÄ, cu atât acel corp elibereazÄ mai mult cÄldura absorbitÄ prin radiaÈie. Corpul alb absolut reprezintÄ corpul material care reflectÄ toatÄ radiaÈia ce îl "loveÈte". O emisivitate scÄzutÄ conduce la transferul mai mic de energie Èi schimbul redus de cÄldurÄ între elementele adiacente.

De exemplu, o foaie simplÄ de sticlÄ obiÈnuitÄ are o emisivitate de 0,89, adicÄ 89% din energia primitÄ prin radiaii infraroÈii este emisÄ, iar restul de 11% este reflectatÄ. Aceasta înseamnÄ cÄ cele 89 % vor încÄlzi puternic sticla respectivÄ, fapt ce mÄreÈte transferul termic prin intermediul ei. Spre deosebire de aceasta, o foaie de sticlÄ cu emisivitate joasÄ (aÈa numita sticlÄ low E) poate avea o emisivitate de 0,03, deci doar 3% din radiaÈiile infraroÈii care o ating sunt emise Èi nu mai puÈin de 97% din acestea sunt reflectate înapoi în mediul din care provin. În concluzie cu cât avem o emisivitate mai scÄzutÄ, cu atât scad pierderile de cÄldurÄ, de unde Èi izolarea termicÄ superioarÄ.

Izolarea termicÄ prin vitraje termoizolante cu geam termopan

Pe înÈelesul tuturor, iatÄ cum se realizeazÄ transferul termic prin geamul termopan, adicÄ modul cum se pierde cÄldura prin vitraj. Trebuie sÄ reÈinem cÄ aceastÄ pierdere(transfer) este continuÄ, atât timp când existÄ diferenÈÄ de temperaturÄ între interiorul Èi exteriorul sticlei termopan.

-Foaia de sticlÄ din interior primeÈte cÄldurÄ prin radiaÈie, de la sursele de încÄlzire Èi prin convecÈie, datoritÄ miÈcÄrii aerului cald prin încÄpere.

-CÄldura trece prin foaia din interior a ferestrei cÄtre spaÈiul dintre foile de sticlÄ prin conducÈie termicÄ.

-CÄldura ce strÄbate cavitatea dintre foile de sticlÄ se datoreazÄ în principal radiaÈiei termice. Transferul prin conducÈie din interiorul cavitÄÈii, uzual umplutÄ cu aer, care este foarte redus, se poate diminua Èi mai mult prin umplerea cavitÄÈii cu gaze ce au proprietÄÈi de conductivitate termicÄ joasÄ, cum ar fi Argonul, sau Kriptonul. Vitrajul dublu sau triplu se sigileazÄ, pentru a se evita circulaÈia aerului, deci a transferului de cÄldurÄ prin convecÈie. Studiile practice au arÄtat cÄ atunci când bagheta distanÈier dintre foile de geam depÄÈeÈte o anumitÄ dimensiune de 16-18 mm, pot apÄrea "micro curenÈi de convecÈie", adicÄ un fel de "vânticel" care mutÄ aerul în interiorul cavitÄÈii de la sticla mai caldÄ, la cea mai rece, fapt ce duce la pierderea de cÄldurÄ prin convecÈie.

-CÄldura din cavitate trece prin foaia exterioarÄ a ferestrei prin intermediul conducÈiei termice.

-La partea exterioarÄ a foii de sticlÄ, cÄldura se pierde prin curenÈii de aer care "spalÄ" sticla, adicÄ prin convecÈie. Deasemenea, cÄldura se pierde Èi prin radiaÈia emisÄ de foaia exterioarÄ a pachetului termopan.

Ce mÄsuri putem lua pentru reducerea transferului de cÄldurÄ prin geamul termoizolant ?

                                                                                                                             © AMG INTERNAÅ¢IONAL PRO