انتقال الحرارة والعزل الحراري – الحفاظ على دفء المنزل

ماذا تعرض

تنتقل الحرارة دائمًا من المكان الأدفأ إلى المكان الأبرد. يفقد المنزل المُدفأ الطاقة بالتوصيل عبر الجدران والعلية والأرضية والزجاج، وبالحمل عندما يتسرب الهواء الدافئ من الفجوات، وبالإشعاع الذي يعكسه زجاج low-E إلى الداخل. تدل قيمة U لكل جزء على عدد الواط الذي يعبر المتر المربع الواحد لكل درجة من فرق درجة الحرارة، لذلك تحتاج الأيام الأبرد إلى طاقة أكبر. والصوف المعدني والهواء المحبوس والخشب والبلاستيك موصلات رديئة للحرارة، أما الفلزات فموصلات جيدة. ويعامل النموذج المنزل كتلة واحدة لها درجة حرارة واحدة.

طريقة الاستخدام

اضغط «تشغيل» وتابع الخط الأحمر على المنحنى بينما يشغّل منظم الحرارة المدفأة ويطفئها. غيّر «الجدران» أو «العلية» أو «النوافذ» أو «سد الفجوات» وقارن الأعمدة وعدد kWh في اليوم. اضغط «المدفأة: تعمل» لإطفاء المدفأة ولترى سرعة تبرّد المنزل. يحتفظ «إعادة الضبط» بالتجربة السابقة خطًا رماديًا. وفي «قضبان التوصيل» غيّر «درجة حرارة الماء الساخن» وقارن عدد الدبابيس التي تسقط.

المعاملات القابلة للتغيير

• العرض المنزل, تجربة قضبان التوصيل
• الجدران طوب بلا عزل, طبقة من الصوف المعدني
• العلية بلا عزل, عزل بسماكة 27 cm
• النوافذ زجاج مفرد, زجاج مزدوج, زجاج مزدوج بطلاء low-E
• سد الفجوات (منع تسرب الهواء)
• درجة الحرارة في الخارج -10–20 °C
• قدرة المدفأة 0–15 kW
• ضبط منظم الحرارة 16–24 °C
• سعر الكهرباء 0.05–0.5 $/kWh
• درجة حرارة الماء الساخن (تجربة القضبان) 60–100 °C

أسئلة للاستكشاف

1. أي جزء من المنزل غير المعزول يفقد أكبر قدر من الحرارة، ولماذا؟
2. لماذا يحافظ الزجاج المزدوج على دفء الغرفة أكثر من الزجاج المفرد؟
3. لماذا تُصنع مقابض القدور عادةً من الخشب أو البلاستيك لا من الفلز؟