Metoda obliczania oporu cieplnego aluminiowych ram okiennych z wykorzystaniem modelu o skupionych parametrach cieplnych

Opór cieplny okna zależy od oporu cieplnego ramy, oporu cieplnego szyby oraz od liniowego współczynnika przenikania ciepła psi styku szyby z ramą. Liniowy współczynnik psi zmienia się w niewielkich granicach, opór cieplny szyby można obliczyć lub zbadać w aparacie płytowym, natomiast opór cieplny ramy określa się za pomocą kosztownych badań metodą skrzynki grzejnej lub oblicza przy zastosowaniu specjalistycznych programów komputerowych. Okazuje się, że w przypadku aluminiowych ram okiennych obliczanie ich oporu cieplnego można znacznie uprościć, wykorzystując model o skupionych cechach cieplnych. Za pomocą tego modelu sformułowano proste zależności matematyczne z dostateczną dokładnością. W odniesieniu do ram okiennych najczęściej stosowanych w budownictwie podano wzory końcowe, pozwalające na wykonanie obliczeń przy zastosowaniu podręcznego kalkulatora. Końcowe zależności metody uproszczonej zweryfikowano za pomocą obliczeń komputerowych oraz badań metodą ochronnej skrzynki grzejnej (GHB).

Thermal resistance of window depends upon thermal resistance of glazing and that of frame as well as upon linear thermal transmittance psi of connection of glazing and frame. Linear thermal transmittance psi varies in narrow limits, thermal resistance of glazing one can relatively simply calculate or test in Hot Plate apparatus, otherwise thermal resistance of frames is determined by relatively expensive tests using Hot Box or calculations using specialized computer programs. However, in case of aluminium window frames the calculation of their thermal resistance can be significantly simplified using model with concentrated thermal parameters. Using that model simple mathemathical relationships have been formulated with sufficient exactness. For window frames most often met on the market the formulae fit for hand held calculator have been given. The simplified formulae have been verified with computer calculations and tests using guarded hot box (GHB).