一、真空ガラス伝熱係数の計算と電気代比較 (1)表一と表二は寒帯冬夜と熱帯夏昼の真空製品の電熱係数計算値と省エネ計算比較例: 表一 寒帯冬夜 製品 第一 内表面 輻射率 第二 内表面 輻射率 全体 真空 ガラス 熱伝導 C内表面 C外表面 W/m 2 K W/m 2 K 冬夜 熱損 失量 RHG 仮設 建築外壁窓 面積 暖房見積 もり電気代10 月-3月 W/m 2 K W/m 2 m2 NT/yr 5.79 225.23 1,000 3,946,030 1.00 U値 冬夜 C全体真空 ε1 CLR 6mm ( 普通ガラス) 6+0.15v+6 ( 真空) 6+0.15v+6L ( 真空SLE ) 6+0.15v+6L ( 将来TG 真空Low-E ) 6+12AR+6L ( 現在TG 中空Low-E ) ε2 W/m 2 K 0.84 消耗 エネルギー 比 0.84 0.84 3.77 8.3 30 2.39 92.81 1,000 1,626,031 0.41 0.84 0.09 1.01 8.3 30 0.87 33.93 1,000 594,454 0.15 0.84 0.05 0.83 8.3 30 0.74 28.62 1,000 501,422 0.128 0.84 0.05 1.38 53.68 1,000 940,474 0.238 表二 熱帯夏昼 製品 CLR 6mm 普通ガラス 6+0.15v+6 真空 6+0.15v+6L 真空SLE 6+0.15v+6L 将来TG 真空Low-E 6+12AR+6L 現在TG 中空Low-E 第一 内表面 第二 輻射率 内表面輻 射率 ε1 ε2 全体 真空 ガラス 熱伝導 C 内表面 C 外表面 U値 仮設 夏日 熱損 失量 RHG 建築外壁窓 面積 冷房見積 もり電気代4 月-9 月 W/m 2 K W/m 2 K W/m 2 K W/m 2 m2 NT/yr 5.23 632.99 1,000 5,544,992 1.00 C全体真空 W/m 2 K 夏日 0.84 消耗 エネルギー 比 0.84 0.84 4.70 8.3 30 2.73 613.47 1,000 5,373,997 0.97 0.84 0.09 1.13 8.3 30 0.97 417.03 1,000 3,653,183 0.66 0.84 0.05 0.90 8.3 30 0.79 327.47 1,000 2,868,637 0.517 0.84 0.05 1.30 331.44 1,000 2,903,414 0.524 注1:消耗エネルギーはすべてCLR6mmを基準とする。 注3:第一内表面輻射率は普通ガラスE値、第に内表面輻射率はコーデイングE値(L標示があればLow-Eガラスがある) 注4:詳細計算式と説明は付属書類一(寒帯冬夜)と付属書類二(熱帯夏昼)のとおり。 (2) 表一と表二からわかること: 2.1 真空ガラスコーデイングLow-E膜があるとき、確かに冷房と暖房の電気代を節約でき、しかもLow-E膜のE 値が低いほど、その節電効果が明らか。 2.2 真空ガラスの主なアピールは低U値だが、熱帯地区に応用すると寒帯地区ほどではない。主に熱帯の昼が長く、夜が短く、RHGがSC (夏昼RHG=630×SC+7.8×U)によって決まり、U値影響が小さい。寒帯は昼が短く夜が長く、RHGがU値(冬夜RHG=-38.9×U)によって 決めますので、U値が低いほど、熱損失量が少なく、省エネ効果がよい。 2.3 表一からわかるように、寒帯地区で真空ガラスを使用すると確かに中空Low-Eガラスより優れている。表二からわかるように、熱帯地区で中空 Low-Eガラスと真空ガラスを使用すると省エネ効果が相当大きい。 二、真空ガラス伝熱構造図: (1) 真空ガラス伝熱は輻射電熱、支え物電熱と残りガス電熱の三部分から構成される。 真空ガラス伝熱構成図は以下の通り: 室内空気 室外空気 伝熱係数KあるいはU値は公式(1)あるいは(2)にのっとって計算できる 詳しい計算方法は付属書類一(寒帯冬夜)と付属書類二(熱帯夏昼)の通り。 三、結論 (1)熱帯地区で、中空Low-Eガラスを使用すると真空ガラスと同じ省エネ効果を達成できる。寒帯地区では、 真空ガラス省エネ効果がLow-E複層ガラスより明らかに優れている。 (2)真空ガラスにLow-Eガラスを組み合わせて使用すると、省エネ効果が突出する。 (3)熱帯地区で使用すると、温度が上がり、日光照射でガラス表面に水蒸気とCO2ガスを作り、その真空度を 破壊する。もし真空ガラス膜にLow-E層をコーデイングすると、酸化しやすく、膜が変色して使用寿命を縮める。 (4)寒帯地区の室内温度差が大きく、U値の重要性が分かる。
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