Steg Ett

Inledning till Täckglasexpriment

Det praktiska experimentet är i huvudsak inriktad på laboration med olika täckglassystem.

Målet är att finna ett täckglas som släpper in mycket av solenergin, men samtidigt släpper ut så lite värmestrålning som möjligt.

Under denna punkt kommer skribenten att utföra experiment som inte alltid kan verifieras med hjälp av andra källor.

De glassystem som byggs kommer att mätas i huvudsak på två sätt. Ett: Det ljus som råder utanför täckglaset mäts, därefter mäts ljuset under glaset inuti en testlåda. Skillnaden mellan dessa värden är det ljus som glasskivan filtrerar bort. Dataprogrammet glas 04 ger solfaktorer för glas som är vinkelrät mot ljuskällan. Programmet och ljusmätningarna används i sökandet efter bästa solfaktor.

Två: En värmeplatta monteras i testlådan, temperaturen mäts på plattan i den isolerade lådan, samt på glasytan yttersta glaset, Om ytterglaset får en låg yttemperatur så blir den godkänd.

För att minska på antalet kombinationer som kan testas med temperaturgivare, kommer skribenten först grovsålla med hjälp av U-värdena i dataprogrammet glas 04. [@ 14]

De mätdata som experimentet i steg ett ger kommer inte att redovisas under resultat. Värdena är bara till för att skribenten skall kunna göra en bedömning över vilka glas som verkar lämpligast. Mätdata följer dock med som bilaga 3.

De glassystem som bedöms som vinnare går vidare till steg två för att byggas i full skala.

Med full skala menas att de får de mått som solfångaren som finns på KAU har. På KAU körs solfångaren med ett vanligt täckglas, och därefter med skribentens konstruktioner.

27

Isolerglas med Vakuum

För att kunna behålla vakuumet mellan skikten limmades en bilventil in i distanslisten, (se bild 20). Ventilen vändes så att den tätade mot trycket utanför glaset. Ventilen är av den typ som monteras direkt i bilfäljen (slanglösa däck). Som vakuumpump användes cykelpump och bildäckspump. Packningen i pumparna vändes för att skapa undertryck istället för övertryck.

Den ombyggda cykelpumpen testades i en lös ventil. Fjädern i ventilen (se bild 20), var för stark för cykelpumpen, men det kunde kännas att undertrycket hjälpte till att deformera fjädern. Fjäderns tätningskraft avtog markant när vakuum skapades i pumpen.

Bild 20 Visar bilventil odemonterad

Orsaken till att pumppackningen inte klarade av att skapa vakuum var att den inte fick samma stöd av stången då den vändes. Skribenten kunde känna att fjädertrycket avtog av

vakuumsuget men klippte ändå bort fjädern (se bild 22), för att istället låta den konade ventilen påverkas av tyngdkraften vid start av vakuumskapandet. Därefter var tanken att atmosfärstrycket skulle stå för tätningen mellan ventil och ventilsätte (se bild 22).

Bild 21 Visar demonterad ventil

28

Bild 22 Visar demonterad och avklippt ventilhatt

Isolerglaset ställdes upp och vakuumindikatorn (se bild 23) indikerade på att vakuum mellan skivorna verkligen skapades. Vid start var indikatorn löst uppblåst vid bildtillfället hade indikatorn ökat sin volym med minst det dubbla. Vid förseglingen av glasskivorna rådde samma tryck i indikatorn som mellan skivorna. Därefter skapades undertryck mellan skivorna och tryckskillnaden gjorde att indikatorn ökade i volym.

Bild 23 Visar vakuumindikator som ger utslag

29

Bild 24 Visar nedböjningen av glasskivan

Tryckskillnaden som uppstod deformerade glaset (se bild 24).

Om man försöker använda tummstockens skala i bilden och uppskatta nedböjningen i

glasskivan, ser det ut som en nedböjning på 10 mm. De optiska effekterna i glaset luras dock lite i verkligheten var nedböjningen ca 5 mm.

Glaset lades därefter på långtidsförvaring för att se hur lång tid det tar innan synlig förändring sker.

Isolerglas utan Vakuum

Fyra stycken isolerglas utan vakuum har byggts (se bild 25). Samtliga har distanslist på 12 mm mellan skivorna. Glas 1 och 4 har Låg Emissionsglas och där är ytskiktet vänd inåt mot luftspallten.

Bild 25 Visar de isolerglas som testas i steg ett

Isolerglas 1 är av typen 2*2*LE. Det betyder 2st 2mm tjocka glas och ett Låg Emissionsglas som är 4mm tjock.

Isolerglas 2 är av typen 2*2*2*2. Det betyder 4st 2mm tjocka glas Isolerglas 3 är av typen 2*2*2. Det betyder 3st 2mm tjocka glas

Isolerglas 4 är av typen 2*LE. Det betyder 1st 2mm tjockt glas och ett Låg Emissionsglas som är 4mm tjock.

30

Ljusmätning av isolerglas samt enkelglas

Ljusmätningen sker i en kvadratisk testlåda som är svartmålad invändigt och försedd med svart tyg, vilken fungerar som en ljustät sluss (se bild 26).

Bild 26 Visar testlåda för ljusmätning av täckglas

Isolerglasen och enkelglasen mättes med horisontellt glasskiva, men mätning gjordes även med glasskivan riktad vinkelrät mot solen. Mätningen utfördes först utanför täckglaset och därefter under glasskivan. Skillnaden mellan de två mätvärdena är den strålning som glaset filtrerar bort. Mätpunkten under glaset ligger lite lägre ner, kanterna på lådan skuggar därför bort en del ljus. Mätning utan glasskiva gjordes i de två mätpunkternas olika positioner, skillnaden blev 0,1 EV-steg. Denna skillnad räknas därför bort då mätning med glas utförs.

De enkelglas som ingår i ljusmätningen är av samma typ som isolerglasen är uppbyggda av, fast med olika tjocklekar. Alltså typen är vanligt float glas och Låg Emissionsglas (LE).

Tjocklekarna på enkelglasen är:

LE 4mm. Float 2mm, 3mm, och 4mm.

En mätning gjordes av en glassort som kallas värmeglas. Glaset kommer inte att användas, men mätning gjordes som en reservutväg om termosprickor skulle uppstå, då kan ett glas ersättas med ett värmeglas. Härdat glas är det man försöker med först som skydd mot termosprickor, men i extremfall tar man till värmeglas. Värmeglas är dock lite tonad och filtrerar därför bort lite mer av solenergin. Härdat glas har samma optiska egenskaper som icke härdat har.

31

Yttemperaturmätning av isolerglas samt enkelglas

Samma låda som användes till ljusmätningen användes till temperaturmätningen av

täckglasen. Lådan byggdes dock om lite (se bild 27). Lådan isolerades med frigolit, en lampa med 40 Watt,s effekt monterades i botten. Lampan var av reflektortyp. När lampan tändes kunde man känna strålningsvärmen direkt, även innan lampan fått en högre temperatur. Ingen strålningsvärme kunde kännas mot frigoliten under lampan.

Bild 27 Visar värmelådans insida

En svart plåt monterades, samt en yttempgivare på plåten rak ovanför lampan (se bild 28).

Avståndet mellan lampan och plåten var 50 mm.

Bild 28 Visar värmelåda med plåt och temperaturgivare

Täckglasets yttemperatur mättes med en IR-mätare. Mätningen gjordes rakt ovanför lampan.

Temperaturmätningen gjordes i horisontellt läge av testlådan. Omgivningens

temperatur var rumstemperatur. Avståndet mellan plåten och täckglaset var 40 mm. Plåtens yttemp mättes och även yttempen på utsidan av trälådan.

32