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--- grundlagen:waermeuebergaenge_ii [2023/09/13 14:04] – [Freie Konvektion (Wärmeübergang zwischen zwei parallelen ebenen Oberflächen) ${\Lambda_{cc}}$] wfeist
+++ grundlagen:waermeuebergaenge_ii [2023/09/13 14:32] – [Freie Konvektion (Wärmeübergang zwischen zwei parallelen ebenen Oberflächen) ${\Lambda_{cc}}$] wfeist
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 Die Erfahrungen mit den Verglasungen hat gezeigt, dass eine Auslegung der Scheibenabstände (= Dicke des gasgefüllten Spaltes) in der Weise, dass dort im Auslegungsfall rund 7,5 K Temperaturdifferenz auftreten, empfehlenswert ist. In Mitteleuropa bedeutet das mindestens 2 Gaszwischenräume((Daher die Empfehlung für Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung)). Je nach Füllgas tritt dann turbulente Konvektion bei einem Grenz-Abstand $d_{Grenz}$ von rund\\
-$d_{Grenz,Luft}=$ 19 mm Scheibenabstand(Luft),\\
+$d_{Grenz,Luft}\. =$ 19 mm Scheibenabstand(Luft),\\
-$d_{Grenz,Ar}=$ 17,5 mm (Argon) und \\
+$d_{Grenz,Ar}\; =$ 17,5 mm (Argon) und \\
-$d_{Grenz,Kr}=$ 11 mm (Krypton) \\
+$d_{Grenz,Kr}\; =$ 11 mm (Krypton) \\
 auf. Bei kleineren Dicken und/oder kleineren Temperaturdifferenzen bleibt die Strömung laminar, d.h., es kann weiter $\Lambda_{cond}$ für den Wärmedurchlass im Gas angesetzt werden. Für größere Abstände //d// erweist sich das folgende Modell als überraschend gut geeignet: Es verblieben an beiden Oberflächen laminare Unterschichten, in denen sich das Gas nach wie vor nur mit vertikalen Geschwindigkeitskomponenten bewegt; dazwischen aber ist die Reibung so gering, dass turbulente Strömung vorliegt und der Wärmeübertrag um ein Vielfaches erhöht wird - im Vergleich zur sehr geringen Wärmeleitung im Gas können wir das wie einen thermischen Kurzschluss ansetzen. In immer noch guter Näherung kann die Gesamtdicke der laminaren Unterschichten in der Summe beider Seiten als zunächst konstant, und zwar gleich der Grenzdicke der noch vollständig laminaren Strömung angesehen werden.
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 |Füllgas |  Luft  |  Argon  |  Krypton  |
 |empfohlene Dicke d / mm |  20  |  18  |  12  |
-|Wärmedurchlassk. $\Lambda_{cc}$  \\ W/(m²K) \\ bei dieser Dicke \\ und 7,5 K Temp.-Diff. |  1,28  |  0,94  |  0,75  |\\ \\
+|Wärmedurchlassk. $\Lambda_{cc}$  \\ W/(m²K) \\ bei dieser Dicke \\ und 7,5 K Temp.-Diff. |  1,28  |  0,94  |  0,75  |
+|Wärmeleitf. des\\ Füllgases\\ W/(mK) |  0,250  |  0,168  |  0.09  |
+\\ \\
 Das Diagramm zeigt erwartungsgemäß, dass für alle drei Füllgase der Wärmedurchgang zunächst umgekehrt proportional zur Spaltdicke //d// abnimmt - es liegt tatsächlich weitgehend reine Wärmeleitung vor und alle Verfahren liefern in diesem Bereich auch gleiche Ergebnisse. Die Wärmeleitfähigkeiten von trockener Luft, Argon und Krypton unterscheiden sich dabei grob im Verhältnis 3:2:1. Alle drei Kurven gehen mit zunehmendem Scheibenabstand in das turbulente Strömungsregime über: Das ist bei den jeweiligen Grenzdicken der Fall. Ab diesen Punkten werden die Abweichungen zwischen den Verfahren größer. Da die Konvektion in Luft aber auch in Argon erst später einsetzt als in Krypton((dort schon bei rund 12 mm)), verhalten sich die Bestwerte der konvektiven Wärmedurchgangskoeffizienten wie 1,8:1,3:1,0((für Luft:Argon:Krypton)). Dabei sind die Spaltdicken jeweils 20 mm (Luft), 18 mm (Ar) und 12 mm (Kr); es 'lohnt' sich also bei Luft und Argon, auf große Spaltbreiten zu gehen, während für Krypton maximal 12 mm sinnvoll sind. Während die Kosten für eine Füllung mit trockener Luft aber auch mit Argon vernachlässigbar gering sind, ist Krypton ein vergleichsweise knappes und viel gefragtes Edelgas - Kryptongefüllte Verglasungen sind deshalb spürbar teurer als solche mit Argon. Außer in speziellen Fällen wird sich die Verwendung von Krypton in Isoliergläsern kaum lohnen.