Diskuse k pokusu s dvojitými okny

V článku Dvojitá okna v rubrice Pokusy (www.3pol.cz/cz/rubriky/navody-na-pokusy/903-dvojita-okna) je velmi názorně vysvětlena izolační funkce dvojskel. Protože jsou úspory energie velmi důležité a je dobré o nich vědět víc, přinášíme upřesňující diskusní příspěvek našeho čtenáře:

Článek Dvojitá okna uvádí, že tepelné ztráty jsou nepřímo úměrné tloušťce izolující vrstvy. To však neplatí u starých typů dvojitých oken (např. tzv. špaletových, kastlových), kde je vzdálenost mezi vnitřním a vnějším křídlem okna asi 30 cm. Dříve byly mezi křídly muškáty, v zimě pak zabíjačková vepřová pečeně. Tepelné ztráty u těchto typů oken jsou mnohem větší zejména proto, že v takto široké mezeře dochází k oběhu vzduchu (podobně jako v ústředním topení proudí voda – teplý vzduch stoupá nahoru, studený padá dolů). Tím se vyrovnávají teploty a mezi okny je docela zima: pečeně tam vydržela pár dní, než ji někdo snědl. Čili optimální tloušťka vzduchové vrstvy několik málo cm brání snadnému oběhu studeného a teplého vzduchu.

Jiná verze pokusu

Pokus, kdy se přikryje teplá voda obalem na CD, by měl mít další verzi: přikrytí obaly na CD po 25 kusech (asi 5 cm tloušťka) a na 50 CD (asi 9 cm tloušťka). Hlavním problémem ale je, že okna mají vrstvu vzduchu nastojato, zatímco pokus je orientován naležato, čili je tam jiné proudění vzduchu. Místo másla stačí dva stejné kousky ledu nebo kousky sněhu.

Návrh úpravy pokusu s izolační vrstvou oken nemám vyzkoušen – diskuse může pokračovat. Mohl by vypadat třeba takto:

1) PET lahev odzátkujeme, sešlápneme asi na tloušťku palce (2-3 cm) a zatáhneme korunkový uzávěr. Dobře by se hodily lahve třeba od Jaru nebo Realu, které už jsou ploché a asi 5 cm široké. V původním pokusu jsou použity čtvercové obaly na CD, které ale nejsou plně vzduchotěsné.

2) Standardní kousek ledu z mřížky z chladničky obtočíme a zafixujeme izolepou, nebo umístíme do řídké textilní sítě (tyl, gáza či kus malého pytle na cibuli), která ho určitě udrží při tání. Led by měl přiléhat k poměrně rovné části zmáčknuté PET lahve. Druhou lahev seřízneme svisle napůl tak, aby ji bylo možné přiložit rovnou k plechovce. Vypadá to sice nesprávně, ale uvědomme si, že jednoduché okno je přímým rozhraním mezi teplou a studenou vrstvou. Dvojité okno má teplou a studenou stranu dál od sebe a mezi nimi je mezivrstva vzduchu.

3) Zdrojem tepla může být z boků smáčknutá hliníková plechovka od nápoje. Opravdu horkou vodou z varné konvice nalijeme, až bude všechno stát na stole. Z jedné strany bude přiložena plastová lahev s ledem celá, z druhé rozříznutá na půl.

4) Rychlost odkapávání kapek vypovídá o poměru přenesené energie z radiátoru do ledu. Na stůl se mohou dát noviny, které ukáží rozpitá kola vody a jejich velikost.

Nevýhodou pokusu je, že je láhev podstatně menší než okno, takže ke koloběhu vzduchu v ní stejně nedojde.