енергозберігаюче скло

1. тепловтрати
2. досвід Німеччини
3. Челябінськ
4. енергозберігаючий склопакет
5. Переваги енергозберігаючого склопакета
6. енергозберігаючі скла
7. Примітка
8. внесок учасника

На сьогоднішній день в нашій країні зберігається централізована система тепло- і електропостачання. Переважно це система теплопостачання, в якій близько 65% становить частка ТЕЦ. Решта частки доводиться на котельні і автономні системи опалення. Тарифи на тепло і енергоносії мають тенденцію постійного зростання, і тому ефективна роботи тепломереж і значне зменшення тепловтрат розглядається, як стратегічне завдання. У зв'язку з цим проблема енергозбереження стала однією з найактуальніших для нашої країни.

Саме тому виробники пластикових вікон вирішують питання збереження тепла в приміщенні, шляхом використання енергозберігаючих стекол. Потрібно відзначити, що теплозахисні та енергозберігаючі функції вікна набувають важливого значення для кінцевого споживача, тому що через вікна, в залежності від типу будинку, відбуваються втрати тепла від 37% до 56% (квартири, розташовані в торці будинку).

Ділянки, що мають червоний фон - це "гарячі" ділянки, через які тепло йде найінтенсивніше:

• стіни ~ 30%,
• покрівля ~ 14%,
• пол ~ 12%,
• вікна ~ 44%.

На 100% житлової площі 4-х 5-й поверхових будинків приблизно припадає 12-16% віконних прорізів, через які втрати тепла в сучасних житлових приміщеннях становить в середньому близько 40%

тепловтрати

Тепловтрати через старі дерев'яні вікна приблизно такі ж, як і тепловтрати через стіни. Виходить це тому, що через вікна відбуваються втрати тепла через щілини, нещільності і при провітрюванні приміщень.

досвід Німеччини

Так в Німеччині, з метою скорочення тепловтрат проводилася масова реконструкція будівель, а саме стін, фасадів та заміна вікон. Після проведення аналізу пов'язаного з розрахунками по зменшенню тепловтрат результат показав наступне: втрати тепла через стіни скоротилися на 73%, теплове випромінювання через вікна на 62%, втрати тепла при воздухообмене на 50%.

Аналогічні розрахунки проводилися і в нашій країні відносного скорочення тепловтрат: якщо провести заміну існуючих дерев'яних вікон на пластикові, то в перерахунку на середню вартість теплової енергії від ТЕЦ в середній смузі Росії, економія на середню квартиру складе близько 3 тисяч рублів за опалювальний сезон. Зрозуміло, цифри приблизні, а тарифи на теплоносії розрізняються навіть в межах одного регіону. Ось ще приклади: в Москві при реконструкції панельних будинків одночасно з утепленням фасадів проводиться і заміна вікон. Програмою енергозбереження в Москві планується установка вікон з енергозберігаючими склопакетами. Це вигідно, оскільки вирішується проблема усунення значних втрат тепла. При цьому зберігається зовнішній вигляд фасадів будинків після проведеної реконструкції в результаті самовільного встановлення вікон жителями.

Челябінськ

В м Челябінську в кінці 2009 року проводився проект з установки засобів індивідуального обліку тепла в двох багатоквартирних панельних будинках. Результати показали бажання жителів економити, оскільки це одразу стало позначатися на рахунках за теплоносії. Температуру стали регулювати термостатом на батареї, а не кватиркою. Значить, з вікон менше тепла йшло в атмосферу.

Для мешканців приватних будинків і котеджів можна навести такий приклад: фахівці підрахували, що, вікна заміського будинку середнього розміру, оснащені склопакетами з енергозберігаючим склом, економлять в опалювальний сезон стільки ж теплової енергії, скільки дає 300 кг такого рідкого палива, як мазут або солярка.

Так що ж таке енергозберігаюче скло і як вони допомагають зберегти тепло в будинку?

У чому відмінність енергозберігаючого скла від скла простого?

Щоб було зрозуміло для звичайного кінцевого споживача -на поверхню енергозберігаючого скла з одного боку наносять непомітне для наших очей покриття, яке є своєрідним фільтром. Покриття перешкоджає виходу довгохвильового теплового випромінювання (інфрачервоних хвиль) від опалювальних приладів і відображає його всередину приміщення. Таким чином, тепло зберігається і не виходить назовні.

Енергозберігаюче скло має товщину металевого покриття всього в кілька десятків нанометрів. Воно нічим не відрізняється від звичайного скла і абсолютно прозоро для наших очей. Використовують енергозберігаючі скла при виготовленні склопакетів, оскільки для їх експлуатації потрібна повна герметичність.

Для виробництва звичайного листового скла використовують два способи: вертикальний - методом витягування і горизонтальний - на розплаві металу. При застосуванні горизонтального способу отримують, так зване флоат-скло, яке володіє відмінними оптичними властивостями і високою светопропускной здатністю. Ось його і використовують для виробництва енергозберігаючого скла. На полірованій поверхні флоат-скла наносять шляхом напилення покриття з кольорових металів (в основному це срібло) або їх оксидів. За рахунок явищ електропровідності і інтерференції таке скло отримує здатність відображати теплові хвилі в інфрачервоному діапазоні і, тим самим, скорочувати тепловтрати в приміщенні.

Скло, що володіє такими властивостями, ще називають теплозберігаючим, нізкоеміссионним, і селективним. Перше визначення говорить сама за себе. Друге визначення пов'язане з такою фізичною поняттям, як випромінююча здатність поверхні або емісія. Емісія енергозберігаючого скла на порядок менше простого, тому його і називають низькоемісійним. Термін «селективний» говорить про те, що наше скло пропускає хвилі світлового і теплового діапазонів вибірково і виходить, що в літню спеку застосування енергозберігаючих стекол захистить ваш будинок від проникнення інфрачервоних сонячних променів, здатних швидко нагріти повітря в приміщенні, а в холодний сезон, навпаки , від опалювальних приладів тепло буде відображатися всередину приміщення. Значить, в будь-яку погоду в будинку буде зберігатися оптимальний для комфортного проживання мікроклімат.

У регіонах з жарким кліматом рекомендують використовувати затемняющие низькоемісійним скла. Вони мають ще нижчу ступінь пропускання сонячних променів, захищаючи в літній період приміщення від тепла, яке приносить сонце. Таке сонцезахисний скло може мати різний колір тонування: бронзовий, сірий, зелений, рожевий

В даний час використовують два типи покриття для енергозберігаючих стекол:

• м'яке (Double Low-E), так зване I-скло;
• тверде (Low-E) або К-скло.

Енергозберігаюче скло з твердим покриттям (К-скло) виробляють шляхом нанесення тонкого шару окислів деяких металів на ще гарячу поверхню флоат-скла безпосередньо при його виготовленні. На його поверхні методом хімічної реакції при високій температурі (метод піролізу) створюється тонкий шар з оксидів металів InSnO2, який є прозорим, і в той же час має електропровідність. Відомо, що електропровідність прямо пов'язана з випромінювальною здатністю (Е) поверхні. Величина випромінювальної здатності простого скла становить 0,84, а у К-скла зазвичай близько 0,2.

Покриття це відрізняється особливою міцністю і тому його називають твердим. К-скло, істотно скорочуючи втрати тепла, покращує теплоізоляцію приміщення і тим самим знижує витрати на його опалення. Воно за зовнішнім виглядом нічим не відрізняється від звичайного скла і володіє такою ж високою світлопроникністю. К-скло в складі склопакета звернуто низькоемісійним покриттям в бік приміщення. Воно не пропускає через міжвіконний простір теплове випромінювання довгохвильового діапазону від опалювальних приладів.

Енергозберігаюче скло з м'яким покриттям (I-скло) виробляють по більш складною технологією. I-скло - це високоякісне скло з низькоемісійним покриттям, нанесеним на одну поверхню скла в умовах вакууму, методом катодного розпилення в магнітному полі металовмісних сполук, що володіють заданими виборчими властивостями. На флоат-скло наноситься шар срібла, а в якості вторинного покриття - оксид титану. Воно має кращі характеристики в порівнянні з К-склом, зокрема, більшою светопропускной здатністю і більш низьким коефіцієнтом випромінювальної здатності.

Використання склопакетів, до складу яких входить I-скло, дозволяє не тільки знизити енерговитрати на опалення приміщення, а й істотно підвищити його комфорт. Слід мати на увазі, що I-скло має низьку абразивну стійкість (його легко можна подряпати). Однак, у зв'язку з тим, що енергозберігаюче покриття його завжди розташоване всередині склопакета, на експлуатаційних характеристиках цей недолік не позначається. Так, що ж це таке - енергозберігаючий склопакет?

Для початку давайте з'ясуємо, що собою являє звичайний склопакет.

Виріб являє собою систему, що складається з двох або трьох листів скла, з'єднаних по контуру так, що між ними утворюється герметично замкнута камера з прошарком осушеного повітря. Т. е. Склопакети за конструктивною ознакою можна розділити на три типи:

• СУПЕРЕЧКА - однокамерні з обрамляє рамкою (ширина полки обрамляє рамки повинна бути 15 (± 1) мм і відстань між стеклами може бути 6, 8, 9, 10, 12, 15 мм);
• СПО - однокамерні (відстань між стеклами може бути 6, 8, 9, 10, 12, 15, 16 мм);
• СПД - двокамерні (відстань між стеклами може бути 6, 8, 9, 10, 12 мм).

Розрізняють склопакети, наповнені повітрям і благородними газами (аргон, криптон).

енергозберігаючий склопакет

Таким чином, енергозберігаючий склопакет - це виріб до складу, якого входить скло з низькою емісією. Щоб зрозуміти, як працює нізкоеміссионноє скло, необхідно розуміти значення терміна «еміссівітет».

Еміссівітет - це міра здатності будь-якої поверхні поглинати або втрачати тепло (Е). Прийнято оцінювати еміссівітет за шкалою від «0» до «1» (від 0 до 100%). Велике значення за шкалою показує, що поверхня - хороший емітент тепла (втрачає тепло швидко). Низьке значення за шкалою показує, що поверхня - поганий емітент тепла (втрачає тепло повільно). Еміссівітет поверхні звичайного скла = 0,9.

Еміссівітет поверхні скла з нізкоемісііоним покриттям = 0,17. Дані коефіцієнти показують, що звичайне скло має високий еміссівітет 0,9 і тому є поганим ізолятором, тому що швидко втрачає тепло. Низькоемісійне скло має еміссівітет 0,17, дуже низьке значення, воно втрачає тепло повільно, тому є хорошим ізолятором.

Переваги енергозберігаючого склопакета

• звичайний склопакет

• енергозберігаючий склопакет

1. Ефективно утримує тепло в приміщенні взимку до 60% (максимальні енергозберігаючі характеристики)
2. Захист від сонячної енергії влітку (відбивається до 34% сонячного тепла)
3. Знижується ймовірність випадання конденсату на вікнах (підвищується температура в привіконної зоні)
4. Зменшуються витрати на опалення (витрата електроенергії або газу взимку зменшується, за рахунок зниження тепловтрат)
5. Покращує мікроклімат (що забезпечує, наприклад, оптимальний розвиток кімнатних рослин)
6. Очищає приміщення від мікробів (за рахунок пропускання ультрафіолету)
7. Візуально прозоре скло всередині (кольорові спотворення відсутні)
8. Захищає від вицвітання деталі інтер'єру

Порівняння теплових характеристик вікон з енергозберігаючим склом і зі звичайними склопакетами показує, що однокамерний склопакет з енергозберігаючим склом ефективніше двокамерного склопакета. При цьому склопакети з I - стеклами більш енергоефективні, ніж з К - склом. Виробники вікон призводять порівняння при температурі за вікном -26 градусів і температурі повітря всередині приміщення + 20 градусів:

• Звичайний склопакет. Температура на внутрішньому склі + 5 градусів.
• Склопакет з К склом. Температура на внутрішньому склі + 11 градусів.
• Склопакет з I- склом. Температура на внутрішньому склі + 14 градусів.

Як визначити наявність енергозберігаючого склопакета?

Якщо піднести до склопакету запальничку або свічку і розглянути відображення полум'я. Те на звичайному склі обидва відображення полум'я будуть однаковими - жовтими, а на склі з енергозбереженням одне полум'я буде, як і на звичайному - жовте, а друге полум'я матиме яскраво-виражений червоний відтінок.

енергозберігаючі скла

Вони як з твердим, так і м'якими покриттям, знайшли широке застосування в багатьох країнах. Технологія їх виробництва досить складна і вимагає від виробників високої кваліфікації. Тому в світі існує всього декілька великих компаній, що випускають енергозберігаючі стекла у великих обсягах. Серед них можна відзначити такі як Pilkington (Великобританія), «PPG» (США), «Saint Gobam» (Франція).

У Росії до останнього часу основна маса високоякісних стекол імпортувалася. Після завершення будівництва в Клинском районі Московської області нового виробничого комплексу Glaverbel, росіяни отримали можливість використовувати в склінні своїх будинків і офісів вітчизняне енергозберігаюче скло.

Отже, як же краще взимку зберігати в будинку тепло з найбільшою ефективністю? Переваги склопакетів з енергозберігаючим склом тут очевидні. А їх застосування, особливо, в будівництві приватних будинків і котеджів може бути дуже вигідним, за умови сучасних систем опалення та вентиляції.

Примітка

Використана література

внесок учасника

Істремскій Олександр