Details

Целью работы является сравнительная оценка теплозащитных характеристик оконных конструкций различной степени совершенства. Задачи, которые решались в ходе работы: 1. Анализ механизмов теплообмена в светопрозрачных конструкциях и методов повышения их теплозащитных свойств; 2. Разработка мультифизической расчетной модели в программном комплексе COMSOL Multiphysics 6.2; 3. Последовательное численное исследование различных конструкций с нарастающей сложностью. Работа проведена с помощью математического моделирования оконных конструкций методом конечных элементов, с использолванием програмного обеспечения COMSOL Multiphysics 6.2 для совместного учета разных механизмов теплопередачи. В результате были определены коэффициенты теплопередачи центральной части стеклопакета для каждой из рассматриваемых конструкций (начиная от базового однокамерного стеклопакета с воздушным заполнением до комбинированного варианта с вакуумной и аргоновой камерами с применением низкоэммисионных покрытий) и влияние оконной рамы на общий приведенный коэффициент теплопередачи окна. На основе полученных результатов была проведена оценка влияния каждого метода повышения теплоизоляционных характеристик. Полученные результаты могут использоваться при проектировании энергоэффективных оконных систем.

The aim of this work is a comparative assessment of the thermal insulation performance of glazing units of varying complexity. The objectives addressed in the course of the work: 1. Analysis of heat transfer mechanisms in glazing constructions and methods for improving their thermal insulation properties; 2. Development of a multiphysics computational model in COMSOL Multiphysics 6.2; 3. Sequential numerical investigation of glazing constructions of increasing complexity. The work was carried out by means of mathematical modelling of glazing constructions using the finite element method, with COMSOL Multiphysics 6.2 employed for the simultaneous consideration of different heat transfer mechanisms. As a result, the centre-of-glazing heat transfer coefficients were determined for each of the constructions under consideration (from the baseline single-chamber glazing unit with air fill to the combined configuration with vacuum and argon cavities incorporating low-emissivity coatings) and the influence of the window frame on the overall heat transfer coefficient of the window was assessed. Based on the results obtained, the effect of each thermal insulation improvement method was evaluated. The results may be applied in the design of energy-efficient window systems.