|
|
regelmatig patroon van cirkels op raam |
Grote verrassing! En enige ongerustheid. Na het openen van de gordijnen 's ochtends vroeg zie ik condens op het raam met een mysterieus regelmatig patroon van allemaal evengrote doorzichtige cirkels. Nooit eerder gezien. Wat heeft dat te betekenen? Waar komen die cirkels vandaan?
Het patroon zit over het hele raam. Aan de randen zit het niet. Het blijkt op de buitenkant van het raam te zitten. Het is condens. Het had de vorige dag flink geregend. Kennelijk geeft de combinatie van vacuümglas + hoge luchtvochtigheid buiten + kou buiten = condens. Alleen het patroon is totaal onverwachts.
|
|
Detail: heldere cirkel rond afstandshouder begrensd door condens. |
Bij nader onderzoek blijkt dat de doorzichtige cirkels, waar dus geen
condens zit, precies op de plaats zitten van zgn. afstandhouders. De
afstandhouders zijn de kleine zwarte puntjes en zijn het
middelpunt van de cirkels. Deze afstandhouders zitten er om te voorkomen
dat de twee glasplaten tegen elkaar aan klappen door het vacuum. Puur
natuurkunde. Ik heb dit verschijnsel nooit ergens gezien of gelezen [1]. Ik
heb het daarna niet meer gezien. Zeldzaam dus. Wel condens aan de
binnenkant van het raam, maar nooit aan de buitenkant en zeker niet in dit
regelmatige patroon.
In feite is de condens aan de buitenkant een goed teken. Het betekent dat het glas aan de buitenkant koud is en aan de binnenkant warm [2]. Conclusie: isolatie werkt goed. Maar: condens aan de buitenkant betekent dat het raam koud is, dus het ontbreken van condens in die cirkels betekent dat het plaatselijk warmer is. En dat moet betekenen dat daar de warmte van binnen naar buiten lekt via de afstandhouders. Fysiek contact. Helaas kan vacuümglas niet zonder die afstandhouders. Dus die lekkage is onvermijdelijk. Ik weet niet hoeveel warmte er weglekt. Hoe kouder en vochtiger het buiten is, hoe kleiner de cirkels. Bijvoorbeeld, als de luchtvochtigheid buiten 86% is hebben de cirkels een diameter van maar 8mm. Als 's ochtends de buitentemperatuur stijgt en de luchtvochtigheid daalt zullen de 'warme' cirkels groter worden totdat alle vocht is verdampt.
Die afstandhouders lijken dus een nadeel, maar bedacht moet worden dat
dit glas getest wordt met afstandhouders. Dat kan niet anders. De isolatiewaarde van glas wordt
uitgedrukt in een U-waarde. Hoe lager de U-waarde, hoe beter het glas
isoleert. De U-waarde van vacuümglas is 0,4 - 0,7 volgens
Milieu Centraal. Die waarde is dus noodzakelijkerwijze inclusief de afstandhouders. Dus
in theorie zou de U-waarde nog lager kunnen zijn als er minder of
helemaal geen afstandhouders nodig zouden zijn! Maar dat gaat dan weer
tegen de wetten van de natuurkunde in ...
Berekening totale oppervlakte cirkels *)
- Het glas in bovenstaande foto heeft 29 rijen van 21 afstandhouders = 609 afstandhouders in totaal.
- de afstandhouders zelf zijn plm. 1 mm in diameter, maar de cirkels hebben een diameter van tenminste 2,5 cm
-
De oppervlakte van een cirkel met 2,5 cm diameter = pi x r
2 = 3,14 x 1,25 x 1,25 = 4,90625 cm2 . (2,5 cm is de minimum doorsnede) -
De totale oppervlakte alle cirkels = 609 x 4,90625 = 2.987,9
cm
2 . - Het raam heeft een oppervlakte van 120x162 cm = 19.440 cm2
- Het percentage cirkels van totale glasoppervlakte = 15,4 %
Een half jaar later...
Noten
- Iemand tipte mij dit filmpje waar op dit tijdstip precies hetzelfde patroon te zien is! [16 april]
- Ik heb de oppervlakte temperatuur aan de binnenkant van het raam laten meten met een 'warmtepistool': 20 graden! [15 april 2024]
Gert, condens aan de buitenkant van HR++ dubbelglas komt vaak voor. Er lekt zo weinig warmte weg dat bij hoge luchtvochtigheid (buiten) er condensatie optreedt, net zoals op de ruiten en het dak van een auto.
ReplyDeleteDat je dit bij het vacuümglas niet eerder hebt gezien verbaast me wat. Gezien de hoge isolatiewaarde (lage U-waarde) zou ik hetzelfde effect verwachten als bij HR++. Maar ik heb er geen ervaring mee. Voor zover ik weet heeft vacuümglas geen infrarood reflecterende coating. Misschien maakt dat verschil?
Rolie, wie hebben die ramen nog maar 2 weken. Vandaar dat we het nog niet eerder hebben gezien. Maar wat ik het interessantste vond waren de patronen! spontane patroonvorming! cirkels! allemaal fysische wetten: vacuümwetten, warmtegeleidingswetten, condensatiewetten, temperatuur en wat nog meer...
ReplyDeleteJazeker, patronen zijn overal en dankzij wetmatigheden. Spontaan? Onder de juiste omstandigheden, alleen dan zorgen wetmatigheden voor patronen.
ReplyDeleteIk vermoed dat je ze nog vaker zult zien. Die cirkels laten trouwens heel mooi zien hoe diffusie werkt, in alle richtingen gelijk. Verspreiding vanuit de bron: het afstandsstukje dat als warmtebron werkt.
Leuk dat je het direct hebt gefotografeerd en gedeeld.
Rolie zei "Die cirkels laten trouwens heel mooi zien hoe diffusie werkt, "
ReplyDeletemaar is diffusie niet de verspreiding van stoffen in een vloeibaar of gasvormig medium? zoals bij Turing processen.
Inderdaad, Gert, diffusie is de technische term voor verspreiding van stoffen, ik bedoelde meer de verspreiding van warmte die op vergelijkbare wijze verloopt.
ReplyDeleteDe afstandssteun (0, 1 a 0,2 mm dik) is de warmtebron, die aan de binnenkant op een constante temperatuur blijft (veronderstel ik even). Vanuit die afstandssteun is er dus een constante toevoer van warmte naar het omliggende glas en die verspreidt zich in dunne ringen steeds verder naar buiten. Elke ring warmt wat op door de opgenomen energie en geeft ook warmte door naar de volgende ring (en staat warmte af aan de buitenlucht). De temperatuur van elke volgende, grotere ring is steeds een beetje lager dan de vorige.
Zolang die temperatuur hoger is dan het dauwpunt van de buitenlucht zal er geen condensatie optreden.
Als je naar de detailfoto kijkt zie je dat er een tamelijk scherpe overgang is tussen wel of geen condens druppeltjes. Dit lijkt erop te wijzen dat er een evenwichtssituatie is. Iemand die goed thuis is in de warmteleer zou er wellicht een wiskundig model voor kunnen maken. Maar dat zal nog best ingewikkeld zijn . . .
Rolie, ongetwijfeld zal een knappe fysicus daar een passende formule voor kunnen ontwerpen! het raam had vanochtend weer hetzelfde patroon: koude nacht (7 uur: 4'C), hoge luchtvochtigheid, nog geen opwarming door de zon. Het meest bijzondere is inderdaad de tamelijk scherpe begrenzing van de cirkel. De kamerwarmte wordt afgevoerd via de afstandhouders, maar vacuum zelf kan toch niet opwarmen? want daar heb je toch bewegende moleculen voor nodig? er zitten per definitie geen moleculen in vacuum. In het heelal is vacuum, en daar is het tegen het absolute nulpunt? Dus, dat vacuum zou uit zichzelf sowieso zeer koud moeten zijn?
ReplyDelete