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1 # VR智慧應用
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2 # 一世爭嗚
這是因為惰性氣體相對於空氣密度小,質量輕,導熱係數低,不與接觸的介質發生反應而產生熱能等,故而隔熱效果會更好。
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3 # 理性科普者
我們先來了解一下三個知識點。什麼叫中空玻璃,熱傳遞的途徑,惰性氣體的特性。
現代建築材料的設計,要求保溫、隔熱、隔聲、採光和密封等,中空玻璃因運而生。玻璃的導熱係數是0.77W/ m2k(物理意義:每平方米玻璃,溫度變化1K時,輻射熱量的功率為0.77瓦)。而空氣的導熱係數是0.028 W/ m2k,玻璃的熱傳導能力是空氣的27倍。
中空玻璃由美華人發明於1865年,是一種良好的隔熱、隔音、雙層或者三層玻璃,兩層玻璃之間距離一般為8mm,二層之間有的注入乾燥的空氣,有的注入惰性氣體。沒有中間是真空的玻璃,因為中間如果是真空的,內部壓強非常小,由於大氣壓或者外部壓力的作用,玻璃易破碎,這與我們家裡保溫瓶的原理差不多,裝水的保溫瓶傾倒肯定會炸裂。所以,不存在中間沒有物質的“真空”玻璃。中空玻璃只有二類:注入乾燥的空氣和惰性氣體的玻璃。
注入乾燥空氣的中空玻璃。二層玻璃的內部存在有可以吸附水分子的乾燥劑,以保證玻璃之間空氣的乾燥度。之所以要充入乾燥的空氣,就是防止密封於夾層中的空氣溼度達到飽和狀態,在溫度變化時,空氣中的水蒸汽發生汽化和液化現象。夾層空氣中的水分子等活性分子的存在,中空玻璃的密封效能,都是影響中空玻璃隔熱效能的重要因素。中空玻璃由於密封膠記憶體有氣泡導致空氣水分進入,水蒸汽透過聚合物擴散進入夾層中,乾燥劑有效吸附能力降低,都會導致隔熱效能發生改變。
注入惰性氣體玻璃。在二層玻璃之間注入惰性氣體。和上述玻璃不同的就是注入的氣體不同。只是充入惰性氣體後,經檢測,保溫效能提高5%,隔熱效果更好。
熱量的傳遞途徑只有三個途徑,熱對流、熱輻射、熱傳導。熱對流是透過流體(氣體和液體)的流動把熱量從高溫處傳遞到低溫處。熱輻射是透過電磁波傳遞熱量。熱傳導是熱量在二個溫度不同的物體或同一物體的高溫處與低溫處之間的傳遞。
現來回答問題。為什麼中空玻璃中注入惰性氣體,會有更好的隔熱作用。在密封效能相同的情況下,注入惰性氣體的玻璃保溫效能提高5%,隔熱效果更好。
二種玻璃在熱傳導和熱對流方面有差別但不大,而熱輻射差別較大。
第一,惰性氣體均是單原子分子,處於週期表中零族,其最外層電子結構為飽和狀態,是最穩定的結構。
大家都知道,在電磁波譜中,包括太Sunny,產生熱效應最明顯的就是長波紅外線或紅光,這些長波如果被吸收較多,產生的熱效應就降低,惰性氣體相對於空氣來說,其穩定的結構,使外層電子處於能量最低狀態,在達到同樣狀態的情況下,惰性氣體比空氣能夠吸收更多的紅外線(熱量)。
第二,中空玻璃中的惰性氣體相對於空氣而言,密度大,導熱係數小,可減慢中間層的熱對流,從而降低中空玻璃的導熱係數,改善中空玻璃的保溫效能。
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氣體的導熱係數隨溫度升高而增大。在通常的壓力範圍內,其導熱係數隨壓力變化很小,只有在壓力大於196200kN/m 2 ,或壓力小於2,.67 kN/m 2 (20mmHg) 時,導熱係數才隨壓力的增加而加大。故工程計算中常可忽略壓力對氣體導熱係數的影響。
氣體的導熱係數很小,故對導熱不利,但對保溫有利。一般單層3mm厚玻璃的金屬窗傳熱係數為 6.4W/(mK) 。
高效能中空玻璃,由於有一層特殊的金屬膜,可達到0.22-0.49遮蔽係數,使室內空調(冷氣)負載減輕。傳熱係數1.4-2.8W(m2.K),比普通中空玻璃好。對減輕室內暖氣負荷,同樣發揮很大效率。