Что такое стеклопакеты с повышенным термическим сопротивлением

Теплосбережение

Инфракрасное излучение также называют «тепловым излучением», так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.

Изоляция тепла

Улучшить теплоизоляцию можно за счет воздушной камеры и нанесенного на поверхность теплоотражающего слоя (например, серебра). Этот принцип проще всего объяснить примером термоса: металлизированные стенки колбы отражают тепло, а воздушная камера вокруг колбы сокращает теплопотери и сохраняет температуру внутри.

В стеклопакете достаточно нанести тончайший слой вещества на поверхность стекла, чтобы его теплоотражающая способность повысилась.

Прозрачные теплоотражающие стекла

Сложность в нанесении теплоотражающего слоя на стекло заключается в выборе оптимального светопропускающего материала с высокой теплоотражающей способностью.

Мягкое низкоэмиссионное покрытие так названо ввиду своей неустойчивости к любым воздействиям: механическим, а также воздействию атмосферной влаги и воздуха, которые окисляют серебро. Покрытие теряет свои эмиссионные свойства и прозрачность. Отсюда возникают особые требования к герметичности стеклопакетов при производстве.

К-стекло
Не имеет вышеописанных недостатков низкоэмиссионное стекло с, так называемым, твердым покрытием, которое наносится методом пиролиза в горячей печи на этапе производства самого стекла. В таком случае низкоэмиссионное покрытие как бы ламинируется сверху молекулами самого стекла и не подвержено даже механическому истиранию. Такое «твердое» низкоэмиссионное покрытие в формуле стеклопакета обозначается русской буквой К. К его недостаткам можно отнести меньшую теплоотражающую способность и затратность производственного процесса.

С этой задачей удалось справиться высокоселективным стеклам. Благодаря нанесению нескольких различных молекулярных составов стекло получает помимо функции отражения инфракрасного излучения (как в теплосберегающем пакете), функцию отражения теплых солнечных волн. С таким стеклом окно лучше справляется не только с морозом, но и с палящими солнечными лучами, отражая их.

Теплосберегающие стеклопакеты

Обязательные элементы конструкции теплосберегающего стеклопакета:

Благодаря такому сочетанию элементов удается достичь высоких теплоизолирующих свойств.

Энергосберегающие стеклопакеты

Обязательные элементы конструкции энергосберегающего стеклопакета:

Помимо изоляции теплового излучения инфракрасного спектра, энергосберегающий или «мультифункциональный» стеклопакет отсекает солнечный тепловой поток и ультрафиолет.

Стоимость

Стоимость стеклопакета зависит напрямую от составляющих элементов. Из-за сложности производственного процесса мультифункциональный энергосберегающий стеклопакет дороже теплосберегающего.

Подробный прайс-лист в разделе цены на стеклопакеты.

Заказать изготовление теплосберегающего или энергосберегающего стеклопакета по своим размерам можно обратившись в компанию Бизнес-М.

Источник

Технические характеристики теплых стеклопакетов и в чем их отличие от обычных окон

Теплые окна стоят в два раза дороже простых стеклопакетов, из-за оборудования, техники обработки оконных конструкций. Как объяснить покупателю, что окна со временем окупят вложения? Сложилось много мифов, рассказанных малознающими заказчиками, в результате люди отказываются от покупки энергосберегающего окна. Статья развеет мифы.

Разница на улице и внутри

Что такое теплосберегающий стеклопакет?

Теплоизолирующий или энергосберегающий стеклопакет – оконная конструкция из пластика, сохраняющая тепло внутри помещения лучше аналогов. Благодаря технологии, удается поддерживать температурные показатели внутри квартиры, несмотря на смену времен года.

Методы изготовления энергосберегающих окон:

Независимо от способа обработки поверхности, с целью повышения энергосбережения, результат одинаков. Стеклопакет не пропускает холодные потоки с улицы, теплый воздух — наружу.

Конструкция с подогревом

Зимой, пакет препятствует выходу теплого воздуха, летом — оберегает от жаркой погоды. Необходимость применения оборудования для регулирования микроклимата в квартире уменьшается. Сокращаются затраты на энергопотребление.

Свойства

Основной источник теплопотерь — некачественно установленный, не отвечающий требованиям технологии стеклопакет. Причины: межоконная конвекция воздуха, высокая теплопроводность.

Качественный пакет энергосберегающей конструкции состоит из трех стекол, одно из которых, не обладает теплосберегающими свойствами. Монтаж элемента конструкции производится с уличной стороны. На остальные наносится покрытие.

Чтобы узнать количество стекол в пакете, нужно поднести зажигалку к окну. Сколько огоньков отразится, столько стекол в конструкции.

Тепло сохраняется внутри помещения. Используется заполнение межоконного пространства газом, стоит больше, но эффективно.

Дистанционные рамки уменьшают теплопотери, сокращают конвекцию воздуха.

При переизбытке закачиваемых газов в межпакетное пространство возможна деформация конструкции.

Изменение плоскостности стеклопакета происходит при смене температуры. Деформация в пользу выпуклости или вогнутости — в зависимости от погодных условий.

Чем окна с энергосберегающим стеклопакетом лучше обычных?

Отличия от простых — покрытие на стеклянной поверхности, заполнение пространства между камерами инертным газом.

Тройное остекление

Однокамерный стелопакет, оборудованный теплым стеклом, сохраняет больше тепла, чем простые двухкамерные конструкции.

Поверхность сохраняет постоянную плюсовую температуру, не образуется конденсат.

В случае замены пластиковых окон, закажите конструкции с низкоэмиссионным стеклом. Решение увеличит расходы, повысит качество энергосбережения в доме.

Минусы энергосберегающих стеклопакетов

Недостаток энергосберегающего окна — цена. Когда теплые окна появились на рынке, на стадии производства наносили напыление. Процесс не считался безупречным.

При нанесении оксида железа, велика вероятность возникновения брака, металл ложился неравномерно, оставляя необработанные/плохо обработанные поверхности. Это снижало эффективность работы теплого стеклянного пакета.

В случае установки стеклопакета на солнечной стороне здания, происходит быстрое изнашивание покрытия.

Воздействие ультрафиолета разрушает пакет, конструкцию. Под воздействием солнечных лучей дольше прослужит окно, наполненное инертными газами.

Пленочная конструкция имеет более короткий срок службы. Тонирование окон рассчитано на десятилетний период. Далее, теплосберегающие свойства пропадают, остается простой стеклопакет.

Виды энергосбережения

Чтобы сократить энергопотери, рекомендуется приобретать окна с низкой эмиссией. Свойства окон заключаются в отражении теплоэнергии в виде инфракрасного излучения. На стекло наносится металлическое напыление, отражение тепловой энергии происходит внутрь помещения.

По заверениям производителей, энергосберегающие окна помогут сэкономить до 40 у.е на оплате в отопительный сезон.

Свойства K-стекла

Для получения к-поверхности, при производстве на стекло наносят оксиды индия, олова. Металлы вступают в химическую реакцию, образуется тонкая пленка.

Конструкция из K-стекла

Покрытие устойчиво к механическим повреждениям, царапинам, порезам. Чтобы повысить качество поверхности к-стекла, его подвергают закалке, ламинации.

Производители утверждают, что к-пакет, способен лишь на 30% сократить теплопотери.

Свойства I-стекла

На стекло наносится напыление из оксида серебра, титана. I-стекло более эффективно, отражает до 90% тепла обратно в помещение.

Недостаток – низкий уровень износоустойчивости, плохо переносит механические воздействия, обработку химическими препаратами. Стекло легко поцарапать, при контакте с воздухом возможно окисление поверхности.

Отличие I-стекла от простого

Стеклопакет с напылением из серебра, оксида титана, нуждается в установке с внутренней стороны помещения, для предотвращения повреждения покрытия.

Стекла необходимо хранить в упаковке, не пропускающей воздух.

Если покрытие повреждено или на производстве допущены ошибки при изготовлении, слой быстро разрушится.

Некоторые производители продают некачественный товар, в результате, защитное покрытие быстро разрушается. Если увидите радужные разводы на стеклопакете, не приобретайте продукцию, это означает, что начался процесс окисления.

Сравнительная таблица стеклопакетов по теплопроводности

Теплопроводность – показатель эффективности изоляционных свойств. Незначительное значение на таблице указано буквой «к», означающей, что стекло обладает небольшой теплопередачей, происходит незначительная потеря тепла.

Несмотря на это, теплоизоляция находится на высоком уровне. Показатель теплопроводности – Вт/м². Где Вт – коэффициент теплопроводности, м² — площадь конструкции.

Металлы обладают высокой теплопроводностью. Покрытие наносят с применением металлических напылителей.

Сравнение обычных и энергосберегающих окон в теплом доме

Особенность энергосберегающих окон — умение сохранять тепло внутри помещения. Вид стеклопакета не отличается от обычного. Теплые окна представлены двумя видами продукции – «к», «i».

Конструкции «к» появились раньше, в них есть недоработки, которые впоследствии исправлялись. Вторая категория более популярна, лучше удерживает тепло.

Конструкции изготавливают с применением технологий, более новых материалов. Стекло проходит через процесс закаливания, на него наносится металлическое напыление, не видимое невооруженным взглядом.

Помимо напыления, используются пленочные покрытия для энергосбережения квартиры. Завод-производитель гарантирует срок эксплуатации покрытия в течение 15 лет. По истечении срока, покрытие истончается, теряет качества. Для повышения свойств, пленку покрывают слоем металлов.

Где еще используется энергосберегающий стеклопакет?

Помимо частных домов, квартир, других жилых помещений, теплые окна используют, например, в тепличных хозяйствах.

Стеклопакеты ценят за теплоизоляционные свойства, способность сохранять тепло. В теплицах используются ИК-излучатели, эффект увеличивается.

Хорошо отзываются о конструкциях работники офисов, помещений технической направленности.

Небольшое заключение

Установив энергосберегающее окно, удастся сохранить тепло внутри жилого помещения, сократить затраты на оплату электроэнергии или газа, в зависимости от типа приборов используемых для обогрева жилья.

Источник

О тепловой эффективности стеклопакетов

Ниже представлены основные факторы, которые влияют на теплозащитные характеристики стеклопакетов. Эти факторы нужно принимать во внимание при проектировании, заказе и изготовлении стеклопакетов для светопрозрачных конструкций зданий.

Конструкция стеклопакета

Обычно стеклопакет состоит из двух или трех листов стекла, которые имеют одинаковую ширину и высоту. При этом толщина стекол может быть как одинаковой, так и различной. Эти стекла устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга и склеиваются вместе по их кромкам. Поэтому их называют клееными стеклопакетами [1]. Между стеклами образуется герметичная полость – камера стеклопакета (рисунок 1).

Рисунок 1 – Конструкция стеклопакета

Эта камера содержит сухой воздух или, иногда, инертные газы аргон или криптон. При этом никакого вакуума в этой полости не создается, как это иногда ошибочно считают.

[ссылка на статью 18-03-03 о вакуумных стеклопакетах]

Дистанционная рамка, которая отделяет листы стекол друг от друга, имеет определенное влияние на теплоизолирующие свойства стеклопакета и, особенно, на точку росы на кромках стеклопакета. Часто дистанционные рамки называют спейсерами от соответствующего английского термина «spacer». Ниже для краткости и мы будем их так называть.

Изготовление стеклопакета

Далее для простоты будем рассматривать только стеклопакеты из двух стекол. Такие стеклопакеты называют однокамерными [1]. Два стекла стеклопакета склеиваются вместе с применением двухстадийной системы герметизации.

Первичная герметизация

Эта система заключается в следующем. Между стеклами по всему периметру кромок устанавливается спейсер и непрерывная лента бутилового герметика. Два стекла оказываются склеенными друг с другом. Бутиловый герметик, который называют первичным герметиком, предотвращает проникновение водяных паров внутрь стеклопакета, а также диффузию наружу инертных газов, если они применяются.

Осушение воздуха

Спейсер содержит зернистый осушающий материал, который называют влагопоглотителем [1], диссикантом или молекулярным ситом. Этот влагопоглотитель через небольшие отверстия в спейсере поддерживает воздух внутри стеклопакета постоянно сухим (см. рисунок 1).

Удаление покрытий с кромок

В процессе герметизации стеклопакета очень важно, чтобы сторона стекла с энергосберегающим покрытием была направлена внутрь стеклопакета. Эти покрытия перед нанесением первичного герметика механически удаляют по всей кромке стекла. Это важно, чтобы обеспечить высокую адгезию герметика к стеклу и, следовательно, надежную герметизацию стеклопакета. Кроме того, внутри стеклопакета это покрытие оказывается надежно защищенным от погодных и механических воздействий.

Вторичная герметизация

Затем выполняют вторичную герметизацию по всему периметру первичной герметизации. Для вторичной герметизации обычно применяют двухкомпонентные герметики, полисульфидные или полиуретеновые.

Если кромки стеклопакетов будут подвергаться воздействию ультрафиолетового излучения (например, при структурном остеклении), то вместо обычных герметиков применяют стойкие к ультрафиолету силиконовые герметики.

Теплозащитная функция стеклопакета

Три фактора определяют передачу тепла через стеклопакет:

Каждое тело излучает в зависимости от своей температуры электромагнитные волны теплового излучения. Это излучение не требуют никакой среды для своего распространения (рисунок 2).

Рисунок 2 – Механизмы потери тепла через однокамерный стеклопакет

Теплопроводность – это поток тепла в материальной среде в результате разности температуры, а, именно – всегда от более горячего к более холодному.

Конвективный поток – это поток частиц газа во внутренней полости стеклопакета вследствие разности температуры между его внутренним и наружным стеклами. Эти частицы опускаются вдоль холодного стекла и снова поднимаются вверх вдоль теплого стекла. В результате газ циркулирует, создавая поток тепла от теплого стекла к холодному (см. рисунок 2).

Обычный однокамерный воздушный стеклопакет из стекол без покрытий, теряет около двух третей тепла из комнаты за счет излучения между двумя стеклами и одну треть – за счет теплопроводности и конвекции.

Пути повышения тепловой эффективности стеклопакета

Повышение тепловой эффективности стеклопакета может достигаться следующими тремя путями:

Низкоэмисионные покрытия

В современных стеклопакетах, по крайней мере, одно из стекол обычно имеет низкоэмиссионное покрытие, так называемое, покрытие low-E. Эти покрытия способны отражать до 98 % длинноволнового теплового излучения и, тем самым, почти полностью предотвращать потери тепла за счет излучения. Это дает улучшение теплозащитных свойств стеклопакета примерно на 66 % по сравнению со стеклопакетом из обычных стекол без покрытий [2, 3].

Инертные газы

Снижение потерь тепла стеклопакета за счет теплопроводности может быть достигнуто путем применения в его внутренней полости вместо сухого воздуха инертного газа (аргона или криптона). Инертные газы имеют значительно более низкую теплопроводность, чем воздух и поэтому снижают поток тепла через стеклопакет. Применение инертных газов в стеклопакетах имеет как преимущества, так и недостатки, поэтому они требуют отдельного рассмотрения. Далее речь пойдет только о стеклопакетах с воздушной внутренней прослойкой.

Ширина внутренней полости стеклопакета

В зависимости от применяемого в стеклопакете вида газа изменяется оптимальное расстояние между стеклами, которое обеспечивает минимальную передачу тепла за счет конвекции. В случае воздуха это расстояние составляет 14-16 мм [2, 3].

Спейсеры

Пути повышения теплозащитной эффективности стеклопакета, которые были изложены выше, относятся в основном к центральной части стеклопакета. Конструкция и материал спейсера значительно влияют на теплозащитные свойства краев стеклопакета.

Алюминиевые спейсеры

До недавнего времени, почти во всех стеклопакетах применялись алюминиевые спейсеры (рисунок 3). Однако, известно, что алюминий отличается весьма высокой теплопроводностью. Поэтому, по мере роста требований к теплозащитным характеристикам стеклопакетов, были разработаны альтернативные конструкции спейсеров с применением других материалов. Вместе с тем, стеклопакеты с алюминиевыми спейсерами все еще остаются вполне стандартизированной продукцией [1, 3].

Рисунок 3 – Алюминиевый спейсер

Спейсеры из нержавеющей стали

Очень тонкие профили из нержавеющей стали, теплопроводность которой в несколько раз ниже, чем у алюминия, является самой простой заменой алюминиевым спейсерам (рисунок 4).

Рисунок 4 – Спейсер из нержавеющей стали

Металлопластиковые спейсеры

Пластиковый спейсер обеспечивает высокую тепловую изоляцию, но не обладает высокой стойкостью к диффузии газов в течение всего срока службы стеклопакета. Поэтому применяют комбинацию пластика с газонепроницаемой нержавеющей сталью или алюминиевой фольгой.

Термопластичные спейсеры

Эти спейсеры получают горячим экструдированием из специального пластмассового состава, который помещают между двумя стеклами при изготовлении стеклопакета. После охлаждения эти спейсеры обеспечивают требуемую механическую прочность, а также необходимое сопротивление газовой диффузии. Диссикант в буквальном смысле «замешан» внутри этой пластической массы.

Коэффициент теплопередачи U

Эта величина характеризует потери тепла через соответствующий компонент наружной оболочки здания – стену, окно, стеклопакет. Она показывает, сколько джоулей тепла проходит за 1 секунду через 1 квадратный метр при разности температуры между наружной и внутренней поверхностью 1 градус Кельвина (или Цельсия). С учетом того, что 1 Вт = 1 Дж/с, размерностью этой величины является Вт/(м 2 ·К).

Коэффициент теплопередачи стеклопакета U_g

Величина U_g, которую применяют в зарубежных технических условиях на стеклопакеты [3], является коэффициентом теплопередачи центральной части стеклопакета без учета краевых эффектов на его кромках. Эти краевые эффекты обычно заключаются в более низких теплозащитных характеристиках кромок по сравнению с характеристиками центральной части.

Коэффициент теплопередачи Ug для наклонных стеклопакетов

Обычно коэффициент теплопередачи U_g применяется для описания остекления, которое располагается вертикально. Установка стеклопакета наклонно меняет механизм конвективного теплообмена внутри стеклопакета и поэтому может значительно снижать его величину. Чем больше наклон стеклопакета, тем быстрее происходит циркуляция воздуха в его внутренней полости и тем более снижается его коэффициент теплопередачи (рисунок 5).

Рисунок 5 – Влияние ориентации стеклопакета
на коэффициент теплопередачи U_g:

90º: U_g = 1,1 Вт/(м 2 ·К);
45º: U_g = 1,6 Вт/(м 2 ·К);

Точка росы и конденсат

В любом воздухе всегда в той или иной мере присутствует влага. Чем теплее воздух, тем больше влаги он может содержать. Когда воздух остывает, количество влаги в нем остается прежним, а его относительная влажность возрастает. Температура точки росы – это температура, при которой относительная влажность воздуха достигает 100 %. Поэтому на стекле с такой температурой выпадает конденсат влаги в виде мельчайших капель воды: стекло «запотевает».

Конденсат, в принципе, может выпадать на различных поверхностях стеклопакета (рисунок 6):

Рисунок 6 – Нумерация поверхностей стеклопакета

Конденсат во внутренней полости стеклопакета

Это явление редко происходит с современными стеклопакетами, так как они хорошо герметизируются и наполнены осушенным воздухом или газом. Если конденсат выпал внутри стеклопакета, чаще – на более холодной поверхности #2, то это говорит об его разгерметизации. Такой стеклопакет требует замены.

Конденсат на стекле внутри помещения

Выпадение конденсата на стекле внутри помещения может происходить на одинарных стеклах или однокамерных стеклопакетах без энергосберегающих покрытий. В холодное зимнее время температура внутреннего стекла часто бывает ниже точки росы воздуха внутри помещения. Теплый воздух быстро охлаждается вблизи окна и осаждает влагу на холодном стекле.

У современных стеклопакетов со специальными теплозащитными покрытиями, да еще, вдобавок, заполненными инертными газами, температура внутреннего стекла может оставаться достаточно теплой даже в морозы, и поэтому стекла внутри помещений запотевают редко. Если запотевание случается только при экстремально низкой наружной температуре, то это может считаться вполне приемлемым.

Если относительная влажность внутреннего воздуха очень высокая, например, в кухне при приготовлении пищи или мойке посуды, а также рядом с горячей ванной или душем, то стекла даже хороших стеклопакетов могут запотевать. Простое решение этой проблемы – быстрая полная смена воздуха, например, проветриванием.

Конденсат на наружной поверхности стеклопакета

Это явление возникло с появлением современных эффективных стеклопакетов. Оно особенно заметно в ранние утренние часы, в случае, если содержание влаги в течение ночи резко возросло.

Высокие термоизоляционные свойства этих стеклянных поверхностей не пропускают тепло изнутри наружу, поэтому наружное стекло остается очень холодным. Солнечные лучи начинают быстро прогревать наружный воздух, а поверхность #1 стеклопакета остается еще холодной. Это может приводить к конденсации влаги на этом наружном стекле. Это явление не является признаком дефектного стеклопакета. Наоборот, это говорит о его высоких теплоизоляционных характеристиках.

1. ГОСТ 24866–2014 Стеклопакеты клееные. Технические условия

2. Материалы сайта www.sunguardglass.eu

[Ссылка источника 2:

Более подробно о фасадных системах вы сможете узнать тут.

ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5

Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru

Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.

Источник