Стеклопакеты пришли к нам на замену обычных рамных окон, и в сравнении с ними они имеют существенные преимущества, такие как улучшенные показатели, теплозащитности и звукоизоляции. Разработки в этой области ведутся в основном в нескольких направлениях:
- Повышение теплозащиты.
- Звукоизоляция.
- Безопасность используемых материалов.
- Прозрачность.
- Внешний вид
Начну с повышения теплозащиты стеклопакета. Чтобы усилить теплоизоляцию при конвекции и теплопроводности, применяется удвоенные остеклённые (двухкамерные или трёхамперные стеклопакеты). А вот энергосбережение определяется низким теплоизлучением.
Каждое стекло имеет определённый коэффициент эмиссии (Е) — способность стекла излучать длинные тепловые волны и пропускать волны короткие в помещение. Чем ниже эмисситент, тем выше энергосбережение. К примеру, у обычного стекла величина эмиссионной способности равна 0,835, а у селекционного стекла (так называют i-стекло и К-стекло) — 0,04 и 0,2. Разница существенная! Поэтому очень важно сделать правильный выбор стекла для стеклопакетов.
К-стекло — это модернизированное стекло с твёрдым напылением из оксидов металла на поверхности стекла повышает его энергосберегающие свойства, уменьшая коэффициент излучения. При производстве К-стекла, когда оно горячее, методом пиролиза наносится тонкая металл оксидная плёнка. Благодаря тому, что атомы стекла и оксида металла взаимодействуют, образуется стойкое покрытие, не боящееся механических повреждений. Для усиления теплозащитных характеристик К-стекло могут закаливать и ламинировать.
Применение К-стекла предполагает одинарность стеклопакета, так как имеет низкоэмиссионные характеристики и лишь в некоторых случаях его устанавливают в двухкамерные стеклопакеты. Большая часть тепла от обогревательных приборов возвращается обратно в помещение, что снижает затраты на отопление. Энергию коротковолновых солнечных лучей К-стекло пропускает внутрь помещения и не позволяет покидать её в виде инфракрасных волн. Необработанной стороной К-стекло обращено в помещение, а стороной с оксидным покрытием — внутрь стеклопакета. Таким образом, усовершенствованное стекло при низкой температуре на улице (- 25) и нормальной температуре в помещении (+25) имеет на внутренней поверхности температуру +12 (сравните, у обычного стекла +5).
I-стекло представляет новое поколение в стекольной промышленности. Оно схоже с К-стеклом, но имеет более высокие показатели. Энергосберегающее i -стекло получается способом вакуумного напыления металла тонким слоем на предварительно подготовленное стекло. При этом его толщина не превышает 0,08-0,12 микрон. В качестве металла при нанесении теплоотражающего слоя в основном используются оксид титана и серебро. Если эмиссионный коэффициент К-стекла — 0,2, то у i-стекла он всего 0,04. А это говорит о том, что i-стекло удерживает в помещении до 90% тепла, отражая длинноволновое излучение. Что касается температуры на Стекловой поверхности при -25 на улице и +25 в доме, то её показатель равен +15-ти. i-стекло обладает высокой светопроводностью и прозрачностью. Если брать за основу то, что 0 равен чёрному, а 100-нейтральному, у i-стекла этот показатель — 98 (у К-стекла — 99). Чтобы энергосберегающее напыление не повреждалось, поверхность i-стекла направлена внутрь стеклопакета.
Также есть технология наклейки на стекло специальных плёнок, которые будут отражать внутрь помещения длинноволновые излучения. Однако подобная технология имеет в сравнении с представленными сверху разработками значительный минус, она снижает светопропускаемость стекла до 20%
Воздушная камера (камеры) энергосберегающего стеклопакета заполняется не воздухом, а аргоном – что позволяет значительно повысить показатели теплоизоляции рассматриваемой конструкции. Дело в том, что вязкость аргона куда выше, чем вязкость воздуха, благодаря чему этот газ способен более чем в 2 раза уменьшать показатели потери тепла за счет конвекции. Аргон – это инертный газ, который предохраняет серебро от окисления в процессе взаимодействия с воздухом, т.е. препятствует разрушению энергосберегающего покрытия стеклопакета. Но это не единственная цель, преследуемая производителями металлопластиковых окон и стеклопакетов к ним. Аргон также:
- Повышает уровень звукоизоляции, т.к. его динамический модуль упругости выше, чем у воздуха.
- Теплоёмкость Аргона почти вдвое ниже, чем воздуха. Соответственно, теплоизоляция почти вдвое выше, т.к. чем больше теплоёмкость, тем больше тепла требуется затратить для нагревания какого-то определенного количества газа.
- Динамическая вязкость отвечает за интенсивность конвекционных процессов. Чем она выше, тем газ менее активен (argon с греческого переводится как ленивый, неактивный), т.е. конвекционный путь теплопотерь значительно снижается.
Еще одним решением в области повышения теплоизоляционных свойств энергосберегающих стеклопакетов является увеличение количества воздушных камер в стеклопакете. Стоит заметить, что в некоторых южных странах применяются и бескамерные стеклопакеты, они, состоят всего лишь из одного стекла. Сейчас на рынке в большинстве представлены 1 камерные стеклопакеты, однако существуют 2х и 3х камерные которые имеют очень высокие показатели теплоэффективности, бывают также 4х и 5 камерные такие применяются в местах с очень экстремальными тепловыми показателями.
Также основной частью стеклопакета является рама, в обычных стеклопакетах ее делают из пластика, притом в старых рамах использовался пластик, который при воздействии на него окружающей средой начинал выделять формальдегид, который вреден для человека. В современных энергосберегающих стеклопакетах учли этот факт, и сейчас рамы собирают из 3х основных материалов, частично компонуют их между собою это такие материалы как ПВХ, дерево и алюминий. Каждый из этих материалов является по-своему хорош, а компонуя их вместе достигаются очень хорошие показатели качества.
Алюминий является прочным и легким металлом. Его легко обрабатывать. А образующиеся на его поверхности оксид алюминия, защищает раму от любых природных явлений. Данный материал размещают чаще всего в сторону улицы. А благодаря свойствам этого материала рама сохранит внешний вид на десятки лет.
ПВХ, обладает прекрасными звукопоглощающими свойствами, также является прочным материалом. Современный ПВХ или поли винил хлорид является безопасным материалом для человека и животных.
На данный исторический момент это все технологии, которые используются в постройке энергосберегающих стеклопакетов, но помимо их используются также некоторые другие конструкторские решения, которые способны улучшить климатические свойства в помещении, где используются подобные стеклопакеты.
Также иногда в стеклопакетах устанавливается дополнительное оборудование. В некоторые стеклопакетах устанавливается система рекуперации воздуха. Подобная система позволяет поддерживать в помещении свежий воздух, не отрывая окно, что в свою очередь ведет к энергосбережению, а главное к хорошему климату в помещении.
Еще одним интересным нововведением стало - установка автоматических жалюзи внутрь стеклопакета, благодаря этому решению жалюзи будут всегда оставаться чистыми, также не требуется установка специальных держателей для них, так как держатель с жалюзи уже установлен внутри стеклопакета. А так как сами жалюзи автоматические и имеют систему управления, то можно настроить на них автоматическое открытие и закрытие, это позволит летом помещению не перегреться, а также спасти вашу мебель от выгорания солнечными лучами. В некоторых моделях существует возможность управлять открытием или закрытием жалюзи удаленно с вашего смартфона.
Данные энергосберегающие стеклопакеты, в некоторых случаях, могут оснащаться своим автономным питанием в виде солнечной панели и системы накопления энергии, которая в свою очередь идет на работу рекуператора и системы работы жалюзи.
Для расчета эффективности энергосберегающих стеклопакетов по сравнению с обычными стеклопакетами можно воспользоваться формулой.
Q = S • dT / R – это формула расчета теплопотерь.
- ·Q – теплопотери, Вт;
- S – площадь застекления, м2;
- dT – разница температуры между внутренним помещением и улицой, К;
- R – значение теплового сопротивления окна, м2•К/Вт
Вывод: технологии не стоят на месте, как следствие и прогресс. В современном мире, в котором человечество сталкивается с энергетическими проблемами, использование качественных теплоизоляционных материалов, а также энергосберегающих стеклопакетов позволит существенно понизить затраты на отопление помещения, а как следствие позволит сэкономить деньги и энергетические ресурсы. И ГЛАВНОЕ, ЧТО НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ПОДПИСЫВАТЬСЯ =)