Vetro · Termica
Calcolo della trasmittanza del vetrocamera (Ug)
Quasi tutto il calore che attraversa un vetrocamera attraversa l’intercapedine, e per la maggior parte è irraggiamento, non conduzione. Per questo un rivestimento basso emissivo conta molto più del gas: aggiungerne uno a un 4/16/4 lo porta da circa 2,7 a circa 1,4 W/(m²·K), e sostituire l’aria con l’argon lo porta poi a circa 1,1. Questa pagina segue la EN 673 e mostra separate le quote di irraggiamento e di gas di ogni intercapedine, così vedi dove va il calore.
Questo è il valore al centro del vetro, quello con cui il vetro si vende. Il serramento intero è sempre peggiore, perché il distanziatore sul bordo e il telaio disperdono più del centro del vetro: inserisci questo valore nel calcolo della trasmittanza del serramento per vedere quanto peggiore. Il peso dello stesso vetrocamera è nel calcolo del peso.
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Trasmittanza tipica dei vetrocamera doppi e tripli
Ug dei vetrocamera che si ordinano davvero, calcolato dal calcolatore qui sopra secondo la EN 673: lastre da 4 mm, gas al 90 %, un rivestimento basso emissivo per intercapedine. Due cose sorprendono. Un’intercapedine più larga non è sempre migliore: con l’argon, 20 mm (1,13) va un po’ peggio di 16 mm (1,10), perché oltre i 16 mm circa il gas comincia a circolare. E il rivestimento conta molto più del gas: passare da nessun rivestimento a un magnetronico dimezza la trasmittanza, mentre sostituire l’aria con l’argon toglie un altro quinto.
| Vetrocamera | Gas | Rivestimento basso emissivo | Ug, W/(m²·K) |
|---|---|---|---|
| 4/16/4 | Aria | Nessuno | 2,74 |
| 4/16/4 | Aria | Pirolitico, ε 0,16 | 1,69 |
| 4/16/4 | Argon 90 % | Pirolitico, ε 0,16 | 1,49 |
| 4/16/4 | Aria | Magnetronico, ε 0,03 | 1,35 |
| 4/12/4 | Argon 90 % | Magnetronico, ε 0,03 | 1,26 |
| 4/16/4 | Argon 90 % | Magnetronico, ε 0,03 | 1,10 |
| 4/20/4 | Argon 90 % | Magnetronico, ε 0,03 | 1,13 |
| 4/12/4 | Kripton 90 % | Magnetronico, ε 0,03 | 1,05 |
| 4/12/4/12/4 | Argon 90 % | Due magnetronici, ε 0,03 | 0,71 |
| 4/16/4/16/4 | Argon 90 % | Due magnetronici, ε 0,03 | 0,61 |
| 4/18/4/18/4 | Argon 90 % | Due magnetronici, ε 0,03 | 0,62 |
| 4/12/4/12/4 | Kripton 90 % | Due magnetronici, ε 0,03 | 0,58 |
I valori dichiarati su una scheda tecnica sono arrotondati a un decimale, e l’emissività reale del rivestimento la dà il produttore: inseriscila più in alto. Per il serramento intero, telaio e distanziatore compresi, il calcolo della trasmittanza del serramento prende questo Ug come dato di partenza.
Come calcola la EN 673
Da queste equazioni escono due cose, e sono tutta la storia del vetrocamera:
- In un’intercapedine senza rivestimento domina l’irraggiamento. Con vetro normale sui due lati, hr vale circa 3,7 W/m²K contro circa 1,6 del gas. Un rivestimento basso emissivo porta hr a circa 0,15: venticinque volte meno. Nient’altro che si possa fare a un vetrocamera ci va vicino.
- Esiste una larghezza ottimale dell’intercapedine, e più larga non è meglio. Sotto, il gas conduce troppo; sopra, il gas comincia a circolare (il numero di Nusselt supera 1) e la convezione annulla il guadagno. Per l’argon il punto ottimale sta vicino ai 16 mm, per l’aria un po’ oltre, per il kripton vicino ai 10 mm. Per questo 16 mm è il numero che si vede ovunque.
Proprietà dei gas a 283 K
| Gas | ρ kg/m³ | µ ×10⁻⁵ kg/(m·s) | λ W/(m·K) | c J/(kg·K) |
|---|---|---|---|---|
| Aria | 1,232 | 1,761 | 0,02496 | 1008 |
| Argon | 1,699 | 2,164 | 0,01684 | 519 |
| Kripton | 3,560 | 2,339 | 0,00900 | 245 |
| Xeno | 5,689 | 2,226 | 0,00529 | 161 |
Un riempimento "90 %" è trattato come 90 % di quel gas e 10 % di aria, con le proprietà mediate in volume, come prescrive la EN 673 per le miscele.
Valori con cui controllarci
| Composizione | Ug W/(m²·K) |
|---|---|
| Vetro singolo da 4 mm | ≈ 5,8 |
| 4/16/4 aria, senza rivestimento | ≈ 2,7 |
| 4/16/4 aria, un basso emissivo ε 0,03 | ≈ 1,4 |
| 4/16/4 argon 90 %, un basso emissivo ε 0,03 | ≈ 1,1 |
| 4/16/4/16/4 argon, due basso emissivi ε 0,03 | ≈ 0,6 |
Inserisci questi valori nel calcolatore. Se non è d’accordo con questa tabella, è il calcolatore a sbagliare, e vogliamo saperlo.
Cosa questa pagina non fa
- Solo il centro del vetro. Niente distanziatore, niente effetto di bordo, niente telaio. L’Uw del serramento è sempre peggiore di questo, spesso di 0,2–0,5 W/m²K con un telaio vero e un distanziatore metallico.
- Vetrate verticali. I vetrocamera inclinati e orizzontali hanno un’altra convezione e usano altri A e n.
- Niente apporti solari. La trasmittanza è solo dispersione di calore; il fattore solare e la trasmissione luminosa sono altre proprietà e possono andare nella direzione opposta.
- Riempimento di gas nominale. I vetrocamera reali perdono gas lentamente, e uno che ha perso il gas si comporta come uno ad aria.
- Condizioni al contorno convenzionali, non il tuo clima: he = 23, hi = 8, Tm = 283 K, ΔT = 15 K. È così che si dichiarano le trasmittanze, ed è per questo che il numero serve a confrontare i fornitori più che a descrivere un giorno qualsiasi.
Domande frequenti
- Qual è la trasmittanza di un vetrocamera doppio?
- Secondo la EN 673, un comune 4/16/4 con argon e un rivestimento basso emissivo magnetronico ha un Ug di circa 1,1 W/m²K. Lo stesso con aria e senza rivestimento è a circa 2,7. Un vetrocamera triplo con argon e due rivestimenti magnetronici è a circa 0,6–0,7.
- Un’intercapedine più larga isola meglio?
- Solo fino a un certo punto. Con l’argon la migliore intercapedine è di 15–16 mm: un 4/20/4 dà 1,13 W/m²K contro 1,10 del 4/16/4, perché in un’intercapedine più larga il gas comincia a circolare e trasporta calore. Il kripton raggiunge il suo ottimo con un’intercapedine più stretta, intorno ai 10 mm.