Алгоритъм за изчисляване на повърхностната температура от VЕКА

Всички производители на прозорци познават този проблeм – през лятото се увеличават рекламациите, свързани с изкривени и деформирани рамки или запъващи крила. Причина за това е основно прекомерното загряване на повърхността на рамките.

За съжаление досега нямаше надеждни данни по въпроса. За осветляването му VЕКА разработи инструмент за експертна оценка, който дава точни данни за максималните температури в зависимост от всички въздействащи фактори.  По този начин и много въпроси, свързани с производството и монтажа на дограмата, могат да се изяснят предварително, респ. могат да се избегнат рекламации и скъпоструващи поправки. 
 

Всеизвестно е, че цветът на една повърхност, местоположението, географската ориентация и съответстващият микроклимат определят степента на  загряване на даден материал. Загряването на повърхността се съпровожда и от загряване на основата й. Това води до специфични за материала температурни разширения, значителни напрежения вътре в него или спрямо гранничещите повърхнини, дори до пренапрягане на материала. При термопластичните материали, къкъвто е пластмасата, температурата на омекване е 80°C, като твърдостта намалява още преди достигането на тази стойност. От температурните напрежения резултират деформации.
 

Един от познатите на термодинамиката основни  механизми за транспортиране на топлина е електромагнитното излъчване, което бива  в спектъра на дълги вълни ( инфрачерени лъчи) и късовълновия спектър, предимно видима светлина. По правило тъмните цветове се нагряват повече от слънцето, отколкото светлите цветове. Излъчената енергия, която не се абсорбира от повърхността, се отразява, т.е. тя рефлектира. 

Цветът на повърхността определя кои спектри от излъчената енергия се абсорбират и кои рефлектират. Способността на дадена повърхност да рефлектира се дефинира с понятието Total Solar Reflectance (TSR) и може да се изчисли в лабораторни условия. Тази TSR стойност е индикатор за потенциала на дадена повърхност да се нагрява. 
 

Тъй като нагряването зависи и от много други фактори, то изчисляването на повърхностната температура беше свързано с много усилия, дори невъзможно. За изчисляването й VЕКА разработи експертен инструмент, с който може да намери максималната повърхностна температура в произволно време, на произволни места, местоположения и  микроклиматични условия. Необходимите изходни данни (температура на въздуха, слънчево излъчване) са тестови реферетнтни данни от Немската метеорологична служба. Те се базират на натрупана информация от предишни периоди, но климатичните промени могат да се вземат предвид. Възможно е изчисляване и с измерени стойности. От примерните калкулации става ясно, че в Европа има климатични зони, където използването на даден декор, респ. TSR факторът  е безпроблемен, докато на друго място същият TSR фактор може да създава значителни проблеми. 
 

Алгоритъмът на VЕКА позволява да се отчита влиянието на непосредствената околна среда, прозоречни первази, вътрешни дворове с ограничена въздушна циркулация, дори защитните фолия на мазачите пред прозорците по време на ремонт. 

Този инструмент позволява на специалистите от VЕКА още по-точно да определят границите на приложение на дадена повърхност и така да избягват споменатите в началото рискове. С реални климатични данни могат да се разиграват модели за еветуални щети и да им се правят оценки. В бъдеще този алгоритъм ще залегне в софтуера за планиране на прозорци WinDoPlan и ще помогне на партньорите на VЕКА да обхванат онлайн всички процеси около проектирането и производството на качествени прозорци.

Сн.1:

В Европа има климатични зони, където използването на определени декори, респ. TSR-факторът на дадена повърхност е безппроблемно (зелено), докато същият TSR-фактор в други региони може да доведе до значително проблеми (оранжево/червено) .

Сн. 2: 

Способността на дадена повърност да рефлектира слънчева светлина се дефинира чрез Total Solar Reflectance (TSR) и може да бъде изчислена в лабораторни условия за произволни повърхности. Таблицата показва изчислените TSR-стойности за избрани декори фолио.