تاثير استفاده از گازهاي مختلف در پنجره هاي چندجداره به منظور كاهش تلفات حرارتي ساختمان

Effect of Using Different Gases in Multi-glazed Windows to Reduce Building Heat Losses

يكي از دغدغه هاي اصلي جهان امروز، كاهش منابع انرژي و افزايش قيمت آن است. براي مقابله با اين مساله اكثر كشورهاي جهان به دنبال راه حل هاي جديد براي كم كردن نياز به انرژي در زمينه هاي مختلف هستند. مصرف انرژي در ساختمان ها سهم قابل توجهي از مصرف انرژي ساليانه كشورها را به خود اختصاص مي دهد. سالانه حدود 40% مصرف انرژي ايران صرف گرمايش، سرمايش و ساير نيازهاي ساختمان ها مي شود. لذا اين بخش پتانسيل قابل توجهي براي اصلاح زيرساخت ها و كاهش مصرف انرژي را داراست. يكي از اجزاي سازنده ساختمان ها كه نقش قابل توجهي در هدررفت انرژي حرارتي دارد، پنجره است. با استفاده از پنجره هاي چندجداره پرشده با گازهاي بي اثر مي توان بخش زيادي از انرژي اتلافي ساختمان را كاهش داد. در اين مقاله تاثير استفاده از پنجره هاي چندجداره مختلف در كاهش تلفات حرارتي ساختمان بررسي شده است. تاثير تعداد جداره شيشه در پنجره، نوع گاز بي اثر و ضخامت آن و همچنين نوع قاب در اين مقاله مطالعه شده است. براي بررسي اين عوامل، تلفات حرارتي يك ساختمان نمونه در نرم افزار Carrier شبيه سازي و محاسبه شده است. همچنين ميزان شار هدايتي عبوري از پنجره هاي چندجداره با گازهاي پركننده مختلف به كمك نرم افزار FLUENT محاسبه شده است. براساس نتايج به دست آمده، پنجره سه جداره پرشده با گاز كريپتون بهترين عملكرد را در كاهش تلفات حرارتي ساختمان دارد و به كارگيري آن 66% عملكرد حرارتي پنجره تك جداره را بهبود مي بخشد.

One of the main concerns of the world today is reduction of energy resources and rising prices. To counter this, most countries in the world are looking for new solutions to reduce the need for energy in various fields. Energy consumption in buildings has a significant share of the annual energy consumption of countries. About 40% of energy consumption of Iran is annually consumed in heating, cooling, and other building needs. Therefore, this sector has a significant potential for improving infrastructure and reducing energy consumption. One of the building components that plays a significant role in the loss of thermal energy is window. Using multiglazed windows filled with ideal gases, a lot of wasteful energy in the building can be reduced. In this paper, the effect of using different multi-glazed windows to reduce building heat losses has been investigated. Effect of number of layers, kind of ideal gas and its thickness, and also kind of frame has been studied in this paper. To investigate these factors, thermal losses of a typical building is simulated in the Carrier software. Also, conduction heat flux passing through multi-glazed windows for different filling gases is calculated by Fluent software. Based on the results, three-glazed window with Krypton gas has the best performance in reducing heat loss of the building and its application improves thermal performance of a single-pane window up to 66%.