Главная / Статьи / Энергоэффективное стекло

Энергоэффективное стекло

Задача

  1. Государственный уровень
    уровень100 миллионный объем ветхого жилья, 11 миллионный объем аварийного, а также изношенные системы коммуникаций приводят к нерациональному использованию наших природных национальных богатств.В ближайшие 20-25 лет, по прогнозам аналитиков, будет сохраняться централизованная система электро- и теплоснабжения. Около 60-65% в системе теплоснабжения составит доля ТЭЦ. Остальная доля распределится на котельные и автономные системы отопления. С учетом предполагаемого роста цен на энергоносители, вопрос максимально эффективной работы теплосетей и значительного уменьшения теплопотерь перейдет в разряд стратегических.
  2. Частный уровень
    Некомфортные условия проживания во многих жилых домах, а также осуществление деятельности в торговом и производственном секторах экономики, приводят к необходимости дополнительных инвестиционных вливаний на обеспечение комфорта в течение длительного периода времени.

С учетом прогнозируемого роста тарифов на энергоносители вопрос становится особенно актуальным.

Теория

Теплопроводность — перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц. Приводит к выравниванию температуры тела Обычно количество переносимой энергии, определяемое как плотность теплового потока, пропорционально градиенту температуры (закон Фурье). Коэффициент пропорциональности называют коэффициентом теплопроводности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конвекция — (от лат. convectio — принесение, доставка) — перемещение макроскопических частей среды (газа, жидкости), приводящее к переносу массы, теплоты и др. физических величин. Различают естественную (свободную) конвекцию, вызванную неоднородностью среды (гра диентами температуры и плотности), и вынужденную конвекцию, вызванную внешним механическим воздействием на среду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепловое излучение — электромагнитное излучение, которое испускает вещество, имеющее определенную температуру, за счет своей внутренней энергии. Если тепловое излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, оно называется равновесным, распределение энергии в его спектре определяется законом излучения Планка (устанавливает распределение энергии в спектре абсолютно черного тела (равновесного теплового излучения). Для теплового излучения тел выполняется закон излучения Кирхгофа.Кирхгофа Закон Излучения, один из основных законов теплового излучения. Отношение испускательных и поглощательных способностей любого тела равно испускательной способности абсолютно черного тела при той же температуре. Открыт Г. Р. Кирхгофом в 1859.

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

Низкоэмиссионное стекло:

  • Специальное мягкое покрытие.
  • Высокая степень светопропускания, нейтральный (без оттенка) внешний вид.
  • Высокие показатели по сопротивлению теплопередаче.

 

 

 

 

 

 

 

Пиролитическии процесс («твердые» покрытия)
1 этап эволюции покрытий
K — стекло

K — стекло Магнетронныи процесс («мягкие» покрытия)
2 этап эволюции
И — стекло

 

Рекомендации по размещению

Low E стекло не подогревает воздух! Стекло работает по принципу термоса, сохраняя тепло внутри помещения.

Низкоэмиссионное секло TOP N+

  Прозрачное стекло
4 мм Planibel ClearR0=0.17
Двухкамерный стеклопакет
4-10-4-10-4 ммR0=0.49
Однокамерный стеклопакет
4-15АГ-4 К-стеклоR0=0.54
Однокамерный стеклопакет
4-15Ar-4 Top N +R0=0.70
 

 

Однокамерный стеклопакет со стеклом Planibel Top N+ при прочих равных условиях намного эффективнее сохраняет тепло в помещении.

Звукоизоляционные характеристики 1К и 2К стеклопакетов не имеют разительных отличий (1-2дБ) - человеческое ухо способно различать шумы от 5 дБ.

  Двухкамерный стеклопакет
4-10-4-10-4мм R0=0.49
Однокамерный стеклопакет
4-16Ar-4TopN+ R0=0.69
 

 

Польза

Экология:

  • При производстве 1 кв.м. стеклопакета с Low E стеклом в атмосферу выделяется - 25 кг СО? в год;
  • При замене 1 кв.м. обычного остекления на 1 кв.м. стеклопакета с Low E выбросы углекислого газа в атмосферу сокращаются на 91 кгСО в год.;
  • Таким образом, выделившийся при производстве стеклопакета СО; возмещается через 3,5 месяца использования стекло-пакета. В случае, если стеклопакет с Low E заменяет обычный стеклопакет, возмещение начинается через 10,5 месяцев.

При использовании традиционного остекления на отопление помещения расходуется энергия, приводящая к выбросу в атмосферу до 84 кг СО, с 1 кв.м. ежегодно.

При использовании в оконных конструкциях стеклопакетов эта цифра снижается до 22 кг СО, в год.Использование стеклопакетов с Low E стеклом сокращает выбросы парниковых газов до 13 кг в год с 1 кв.м. остекления.

В 2004 году Россия ратифицировала Киотский протокол.

Вопросы

Что будет, если разместить Planibel Top N+ первым в стеклопакете?

Однокамерный стеклопакет

При установке Low E стекла наружным в стеклопакете (покрытие в позиции 2) характеристики коэффициента теплопроводности (U-Value) изменяются очень незначительно (в пределах сотых долей).Незначительно улучшаются показатели солярного фактора.

Двухкамерный стеклопакет

При установке Low E стекла наружным в стеклопакете (покрытие в позиции 2) характеристики коэффициента теплопроводности (U-Value) изменяются очень незначительно (в пределах сотых долей).Незначительно улучшаются показатели солярного фактора.

Что будет, если разместить два Low E стекла в стеклопакете?

Однокамерный стеклопакет

При установке 2 Low E стекол характеристики коэффициента теплопроводности (U-Value) изменяются незначительно.Значительно улучшается значение солярного фактора: 64% с одним Low E стеклом против 56% с двумя Low E стеклами.

Двухкамерный стеклопакет

При установке 2 Low E стекол характеристики коэффициента теплопроводности (U-Value) существенно изменяются. Улучшается значение солярного фактора: 58% с одним Low E стеклом против 51% с двумя Low E стеклами.

Среднее стекло двухкамерного стеклопакета с 2 Low E стеклами необходимо закаливать во избежание его разрушения (если Low E установлены во 2-й и 5-й позициях)!!!

Почему промерзают стеклопакеты и как с этим бороться?

Первым шагом к промерзанию светопрозрачного фрагмента фасада является появление на внутренней поверхности стекла (оконного блока, откоса) капелек влаги - конденсата. Чем вызвано такое явление и когда оно может возникнуть?В принципе определение дает нам полную картину происходящего: при существующей влажности воздуха в помещении происходит понижение температуры. Достигается «точка росы», и в зоне с наименьшей температурой выпадает конденсат.

Либо наоборот - в помещении резко повышается влажность, достигается критическая для данной температуры концентрация водяного пара и происходит переход влаги из газообразного в жидкое состояние на самых охлажденных для условий помещения предметах (потому мы постоянно наблюдаем конденсат на трубах с холодной водой в ванных комнатах, а также запотевание зеркал после принятия душа). Таким образом, причиной образования конденсата на поверхности оконных констуркций являются сложные условия эксплуатации внутренних помещений зданий: повышенная влажность, отсутствие вентиляции и т. д.

При дальнейшем понижении температуры конденсат, причины образования которого мы рассмотрели ранее, превращается в наледь.Если соблюдать все рекомендации по недопущению выпадения конденсата - промерзания (в том виде, в котором мы привыкли его видеть) не будет.Но что же делать в том случае, если требуется максимальная уменьшить риски образования конденсата и дальнейшего промерзания оконной кон-струкции?

 

 

 

 

 

 

Варианты решения:

  • избежать образования конденсата (проветривание, пониженная влажность воздуха в помещении);
  • применение низкоэмиссионных стекол в составе 2К стеклопаке-та (потери тепла за счет теплопроводности будут снижаться из-за наличия дополнительного листа стекла - теплового разрыва - и дополнительной дистанционной рамки);
  • использование в 1К стеклопакете дистанционной рамки, отличной от алюминиевой (стальная рамка либо warm edge (теплый край)).

Чтобы уменьшить вероятность охлаждения краевой зоны стекяопакета, следуетвыбирать материал с наименьшим (в разумных пределах) коэффициентом теплопроводности.

В данном случае, таковым является полипропилен. Однако такое соединение обладает не лучшими адгезионными способностями к герметикам. Чтобы улучшить ситуацию -придумали обернуть композицию в нержавеющую сталь. Подобный «сэндвич» обладает лучшим показателем коэффициента X, нежели обычная алюминиевая рамка.

Состав рамки:

  • полипропилен (0.7 мм);
  • в 800 раз выше защитные характеристики по сравнению с алюминием.

Металл

  • нержавеющая сталь (0.1 мм);
  • в 10 раз выше защитные характеристики по сравнению с алюминием;
  • отличная адгезия к герметикам;
  • отличная проницаемость водяного пара.

 

 

 

Теплопроводность материалов
Алюминий 160 Вт/(м0К)
Сталь 50
Нержавеющая сталь 17
Стекло 1
ПВХ 0,17
Дерево 0,17-0,18
EPDM 0,25
Силикагель 0,13
Полисульфид 0,40
Силикон 0,35
Полиуретан 0,25
Бутил Бутил
Полипропилен + фибра 0,25
Полипропилен 0,22

 

Можно ли не опасаться за состояние домашних растений?

  • Никаких исследований по влиянию стекла на выживаемость комнатных растений никто никогда не делал. Если сделают - можно будет претендовать на шнобелевскую премию (англ. Ig Nobel Prize).
  • Пропускание ультрафиолета стеклопакетом с Top N+ не сильно отличается от обычного стеклопакета. При этом триплекс поглощает ультрафиолет практически полностью: 44.1 и 66.1 пропускают порядка 0,3%; 44.2 и 66.2 полностью отсекают ультрафиолет.
  • Процессы фотосинтеза проходят в результате поглощения видимого света - это выработалось в ходе эволюции, поскольку максимум излучения Солнца приходится на 560 нм, то есть на длину волны зеленого цвета. Собственно, поэтому хлорофилл - чтобы максимально поглощать солнечную энергию имеет зеленый цвет.

Под воздействием света в растении идут другие важные процессы, такие как фотоморфогенез (влияние света на рост развитие растения, рост стебля), фотопериодизм (влияние долготы и частоты смены интервалов света и темноты на жизнь растения) и другие. При этом в вегетативной стадии для растения более важен свет в синей области спектра, а в стадии цветения и плодоношения - в красной. В природе долгота светового дня является естественным «календарем» для многих живых организмов. Так, деревья сбрасывают листья осенью, реагируя на сокращения светового дня. Таким образом, управляя спектром, интенсивностью и периодичностью света, можно не только поддерживать жизнь растений, но и радикально влиять на развитие, придавая рааениям те или иные свойства.

Энергия света используется растениями для фотосинтеза и регуляции своего развития (прорастание, цветение, плодоношение). При этом на регуляцию требуется в 100-1000 раз меньше энергии, чем на фотосинтез.меньше энергии, чем на фотосинтез.

 

Спектральные диапазоны света имеют следующие физиологические значения:
280-320 нм оказывает вредное воздействие!!!
320-400 нм регуляторная роль, необходимо всего несколько процентов;
400-500 нм («синий») необходим для фотосинтеза и регуляции;
500-600 («зеленый») полезен для фотосинтеза оптически плотных листьев, листьев нижних ярусов, густых посевов растений благодаря высоко проникающей способности;
600-700 нм («зеленый») ярко выраженное действие на фотосинтез, развитие и регуляцию процессов;
700-750 нм («дальний красный») ярко выраженное регуляторное действие, достаточно несколько процентов в общем спектре;
1200-1600 нм поглощается внутри- и межклеточной водой, увеличивает скорость тепловых биохимических реакции;

 

На скорость фотосинтеза значительное влияние имеет интенсивность света.


Вернуться к списку статей