酒柜中空玻璃表面凝露原因及解決措施

摘 要：中空玻璃是雙層玻璃窗的一種發(fā)展產(chǎn)品，是將二塊或二塊以上的玻璃邊部密封在一起，玻璃之間形成靜止干燥氣體隔熱空間的整體玻璃結(jié)構(gòu)。靜止氣體隔離層熱傳導(dǎo)系數(shù)比任何材料都低，因此中空玻璃具有突出的隔熱、隔音、抗凝霜結(jié)露性能。 中空玻璃由于其卓越的隔熱性、保溫性、節(jié)能性、隔音性、安全舒適性、防凝霜、防灰塵污染、經(jīng)過一百多年的發(fā)展，到本世紀(jì)五十年代在全世界得到了廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：中空玻璃門；表面凝露；酒柜

中空玻璃門的結(jié)構(gòu)主要包括門框、中空玻璃和門封條，其在建筑、交通以及冷藏等行業(yè)的運(yùn)用比較廣泛，由于形成中空玻璃的靜止氣體隔熱層傳導(dǎo)系數(shù)很低，因而它的抗凝霜結(jié)露性能較好[1]。凝露是指在遇到低溫物體時(shí)，高溫、高濕的氣體在下降到露點(diǎn)溫度以下后，表面出現(xiàn)液化成水珠凝結(jié)的現(xiàn)象，該過程中主要由室內(nèi)溫度、柜內(nèi)溫度、相對濕度和露點(diǎn)溫度共同決定。

1 中空玻璃構(gòu)造

1.1 造成酒柜中空玻璃表面凝露的原因

當(dāng)遇到低溫氣體時(shí)，高溫、高濕的氣體達(dá)到露點(diǎn)溫度而在其表面液化為液體的現(xiàn)象。因?yàn)榫乒駜?nèi)部的溫度比酒柜外部的溫度要低，酒柜內(nèi)部的冷量通過絕熱層和門封條向酒柜外擴(kuò)散，因而，使得酒柜以及門體的表面出現(xiàn)較低的溫度，當(dāng)其與高溫、高濕的氣體相遇時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)成露的現(xiàn)象，即產(chǎn)生凝露。其中凝露又包括霧狀、珠狀以及流水狀三級。并且結(jié)露的發(fā)生受室內(nèi)溫度、冰柜內(nèi)的溫度、相對濕度和露點(diǎn)溫度等影響。在一定溫度的空氣中，當(dāng)水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，空氣的飽和溫度叫做露點(diǎn)溫度[2]。此外，需要注意地是，當(dāng)溫度條件一定的情況下，當(dāng)空氣中的相對濕度在不斷增加時(shí)，結(jié)露的溫度與環(huán)境空氣溫度越是接近。即環(huán)境溫度與露點(diǎn)溫度之間越是接近，就越容易出現(xiàn)凝露的現(xiàn)象。

1.2 影響中空玻璃的性能的因素

在冷藏行業(yè)中使用的中空玻璃，判定其性能的主要指標(biāo)為密封性，防結(jié)露和節(jié)能性等，K值是判定中空玻璃性能好壞的一個(gè)量化指標(biāo)，影響K值的因素主要有：玻璃、間隔條（框）和密閉腔體內(nèi)的氣體等。

中空玻璃邊部密封材料的性能對K值有一定的影響。通常情況下，邊部間隔使用槽鋁法，重量輕，加工簡單，但其導(dǎo)熱系數(shù)較大，導(dǎo)致中空玻璃邊部熱阻降低，當(dāng)室內(nèi)外溫差較大時(shí)，溫度高的一側(cè)的玻璃邊部會(huì)產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。

1.3 解決酒柜中空玻璃門外層凝露的有效措施

通常情況下，形成結(jié)露的露點(diǎn)溫度比環(huán)境溫度要低，因此，要想有效預(yù)防凝露的產(chǎn)生，必須要讓不允許發(fā)生凝露部位的表面溫度始終保持在周邊環(huán)境溫度之上。而對于酒柜玻璃門來說，要想避免酒柜中空玻璃外表面出現(xiàn)凝露，需要令中空玻璃門的表面溫度始終高于特定環(huán)溫的露點(diǎn)溫度。一般來說，酒柜類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)凝露試驗(yàn)環(huán)境下環(huán)溫為32℃，相對濕度在85%情況下玻璃表面的露點(diǎn)為29.2℃。也就是說，要想使酒柜使用的門在標(biāo)準(zhǔn)凝露試驗(yàn)環(huán)境下不產(chǎn)生凝露，則要保持中空玻璃門表面的溫度大于等于29.2℃。

為此，要想達(dá)到理想的不凝露的效果，一方面可以使得中空玻璃門的保溫效果得到進(jìn)一步加強(qiáng)，從而使露點(diǎn)溫度要低于玻璃門的外表溫度；另一方面可以對中空玻璃的外側(cè)玻璃進(jìn)行加熱，從而使玻璃門外側(cè)溫度大于等于露點(diǎn)溫度[3]。

一般情況下，酒柜的箱體內(nèi)溫度保持在5℃到18℃之間，在做凝露實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇12℃作為溫度特征點(diǎn)，此時(shí)，中空玻璃外側(cè)的露點(diǎn)溫度在標(biāo)準(zhǔn)凝露實(shí)驗(yàn)環(huán)境下為29.2℃，于是便可得出露點(diǎn)溫度TW的計(jì)算公式：

TW=t1-K（t1-t2）/α

式中：TW表示露點(diǎn)溫度；t1表示室內(nèi)溫度；t2表示箱體溫度；K表示導(dǎo)熱系數(shù)；α表示箱外空氣對箱體外表面的導(dǎo)熱系數(shù)。此時(shí)，若將雙層中空玻璃門的表面溫度假設(shè)為露點(diǎn)溫度，那么由上述公式便可將中空玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)K值計(jì)算出來，其值為1.05（α取均值）。并且，伴隨玻璃間隔的寬度增加，中空玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)還會(huì)相應(yīng)減小，而當(dāng)玻璃間隔寬度增加到16mm以后，恰好出現(xiàn)相反的情況，其中K值隨玻璃間隔寬度的變化。

由圖1可知，采用單獨(dú)的普通雙層中空玻璃要想實(shí)現(xiàn)防止凝露的產(chǎn)生，遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以達(dá)到理想的要求，所以這里考慮采取三種措施來有效預(yù)防凝露的產(chǎn)生，一是采取三層中空玻璃門，利用兩個(gè)中空腔體，從而有效降低內(nèi)側(cè)腔體外側(cè)的露點(diǎn)，同時(shí)提升外側(cè)腔體內(nèi)層箱體的溫度，以便使得K值降低；二是利用超級間隔條技術(shù)，來有效防止酒柜中空玻璃表面產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象[4]，三是采用Low-E鍍膜玻璃來控制凝露的產(chǎn)生。

首先，采取三層中空玻璃層，增加了中空玻璃的重量，同時(shí)與UI設(shè)計(jì)的需求相配合，將電加熱的方式運(yùn)用在內(nèi)銷酒柜的玻璃門結(jié)構(gòu)之上，同時(shí)增添可以手動(dòng)打開的控制開關(guān)。利用電鍍膜的方法將一層金屬導(dǎo)電膜覆蓋在外側(cè)玻璃的內(nèi)側(cè)面，并將導(dǎo)電引線設(shè)置在門體的上下兩端，利用變壓器對電鍍膜進(jìn)行供電。電鍍膜通電后，電流在鍍膜的外側(cè)玻璃內(nèi)表面均勻通過，便可達(dá)到加熱的目的，從而使得外側(cè)玻璃表面溫度高于露點(diǎn)溫度，以便有效防止凝露的產(chǎn)生[5]。加熱外層玻璃的方法則是避開降低K值這個(gè)難點(diǎn)，提高外側(cè)玻璃表面溫度的方法來達(dá)到防凝露的效果。

其次，利用超級間隔條技術(shù)，目前建筑行業(yè)的中空玻璃已經(jīng)普遍使用了暖邊密封系統(tǒng)，該間隔條不含任何金屬材料，采用100%的聚脂彈性微孔結(jié)構(gòu)材料制作而成。該間隔條同時(shí)解決中空玻璃節(jié)能和耐久性一對矛盾，在中空玻璃行業(yè)引起了一場革命，大大提高了門窗玻璃的節(jié)能效果和使用壽命。目前超級間隔條已被歐美等發(fā)達(dá)國家廣泛使用。

再次，使用Low-E鍍膜玻璃，Low-E鍍膜玻璃本質(zhì)上屬于一種低輻射透明導(dǎo)電膜，其對可見光有良好的透光性，因此不會(huì)浪費(fèi)寶貴的采光能源；同時(shí)它還具有良好的光學(xué)特性和電學(xué)特性，因此對中遠(yuǎn)紅外線有很高的反射性。

2 結(jié)束語

高溫、高濕的氣體在遇到低溫氣體時(shí)，往往表面會(huì)產(chǎn)生液化的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致酒柜中空玻璃外表面產(chǎn)生凝露，通過使用不同的材料替代普通中空玻璃配置的材料，可不斷改善中空玻璃的節(jié)能效果。用低輻射玻璃替代普通中空玻璃中的透明玻璃，節(jié)能改善25%；在此基礎(chǔ)上，使用暖邊超級間隔條，節(jié)能效果將進(jìn)一步提高36%。為了有效預(yù)防這種現(xiàn)象的發(fā)生，一方面可以采取三層中空玻璃層，利用電流在外側(cè)玻璃內(nèi)側(cè)面鍍膜上均勻流通來增加外側(cè)玻璃表面的溫度；另一方面可以采取超級間隔條或者Low-E玻璃，利用其較高的抗凝露系數(shù)，來達(dá)到有效預(yù)防凝露的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]羅倫.中空玻璃（雙層）與鍍膜玻璃門在冷凍箱上的應(yīng)用比較[J].家用電器科技，2008（2）：117-118.

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[4]谷民，魏建強(qiáng).淺談彩板中空玻璃門窗在工業(yè)工程中的應(yīng)用[C].全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2004：741-743.

[5] 李陽松.制冷展示柜玻璃門的凝露計(jì)算及玻璃電加熱膜功率計(jì)算[J].電器 ，2012（z1）：151-160.