Технология производства низкоэмиссионного стекла довольно сложна. В мире существует несколько крупных производителей, таких как Saint Gobam (Франция), Pilkington (Великобритания), PPG (США) и «Главелбел» (Россия).
Энергосберегающие стеклопакеты
Окна с энергоэффективным стеклопакетом появились на строительном рынке сравнительно недавно и внешне почти не отличимы от обычных оконных конструкций из ПВХ. Покупатели по-прежнему ориентируются на стоимость товара. Однако энергосберегающие окна, изготовленные по новой технологии, позволяют экономить ресурсы на обогрев помещений и создавать благоприятный микроклимат.
- Энергосберегающие окна: мифы и реальность
- Энергосберегающее стекло в стеклопакете
- Недостатки энергосберегающих пакетов
- Как отличить энергосберегающий пакет от обычного
- Какой стороной ставить энергосберегающий стеклопакет
- Класс энергоэффективности окон
- Срок службы серебряного покрытия на окне
Энергосберегающие окна: мифы и реальность
Несмотря на популярность энергоэффективных окон, существует и скептическое отношение к ним. Однако на практике они доказали свою высокую эффективность в поддержании нормальной температуры в доме. Высокая стоимость перевешивается экономией расходов на отопление. Многочисленные отзывы покупателей свидетельствуют о том, что «теплые» окна не только экономят энергию, но и предотвращают другие проблемы.
Преимущества энергоэффективного стеклопакета:
- сохранение тепла в помещении во время отопительного сезона;
- обеспечение прохлады в комнате при летней жаре;
- предохранение от образования конденсата;
- защита от УФ-излучений;
- можно устанавливать более легкие однокамерные стеклопакеты, которые не уступают обычным двухкамерным изделиям по своим свойствам сохранения тепла.
Энергосберегающие окна изготавливаются из пластикового стеклопакета со специальной модификацией, которая предотвращает теплообмен между улицей и помещением. Это означает, что вы сможете тратить меньше денег на отопление в холодное время года. Это особенно важно для частных домовладельцев. В зданиях с несколькими квартирами, где подача тепла не регулируется, преимуществом является то, что зимой отопление остается включенным, а летом охлаждается. Это происходит потому, что воздух в помещении не нагревается через окна, даже если наружная температура очень высокая.
Еще одним большим преимуществом этих окон является то, что они уменьшают образование конденсата. Существует два фактора, которые позволяют капле образоваться на стекле — высокая влажность и холодная поверхность.
Энергосберегающее остекление позволяет поддерживать более высокую температуру стекла со стороны помещения. Поэтому конденсат на нем образуется крайне редко.
Они также защищают внутренние поверхности от выцветания под воздействием солнечного света. Мебель, ткани, картины и другие предметы обстановки долго сохраняют свой первоначальный цвет, даже если комната находится на солнечной стороне.
Защитный барьер ограничивает проникновение ультрафиолетовых лучей извне во внутренние помещения дома. Однако это не влияет на рост и развитие комнатных растений, так как цветы получают достаточное ультрафиолетовое излучение в размере 35 %.
Однокамерные энергосберегающие стеклопакеты могут быть на 20 % эффективнее обычных стеклопакетов. Окна с двойным и тройным остеклением, изготовленные по новой усовершенствованной технологии, обладают еще лучшими теплоизоляционными свойствами.
Однако преимущества и применение этих однокамерных стеклопакетов становятся решающими, когда конструкция дома не позволяет значительно утяжелить его. В этих случаях легкие однокамерные стеклопакеты заменяют обычные окна из ПВХ с многокамерным стеклопакетом.
Наиболее распространенные мифы об энергоэффективных окнах и их опровержение:
- Инертный газ аргон, которым заполняют герметические пространства внутри стеклопакетов, быстро улетучивается. Этот миф распространяют конкуренты. Делается это для продвижения своих товаров на рынке.
- Внутри стеклопакетов аргона нет — это рекламный трюк. Наличие этого газа визуально не определить, потому что он невидим и не имеет запаха. Но применяются методы тестирования, позволяющие проверить наличие аргона. Например, если поднести зажженную спичку близко к стеклу, то при наличии внутри аргона, цвет пламени спички и его отражения будет отличаться.
- В комнате с такими окнами гибнут растения. На практике уже проверено, что растения хорошо растут в таких помещениях. Они получают достаточную дозу ультрафиолета, необходимого для роста и развития. А также, надежно защищены зимой от холода. Когда же установлены простые окна ПВХ, то на подоконниках цветы замерзают.
- Энергосберегающих стеклопакетов не существует. Но эти изделия выпускаются. Их теплоизоляционные свойства проверены при эксплуатации.
Энергосберегающее стекло в стеклопакете
По внешнему виду они ничем не отличаются от обычных окон ПВХ. Они представляют собой одно- или многокамерные пакеты с несколькими стеклянными поверхностями и герметичными соединительными перегородками. Внутри камер пространство заполнено инертным газом, обычно аргоном. Это улучшает теплоизоляционные свойства, а также звукоизоляцию.
Стеклянные поверхности внутри камер покрываются специальным покрытием из ионов серебра или оксидов индия и олова перед сборкой в пакеты. Также используется технология двойного покрытия из серебра и титана. В зависимости от способа напыления на окна различаются технические характеристики устойчивости поверхности к химическим и физическим воздействиям.
Напыляемые покрытия наносятся очень тонким слоем (толщиной 0,08-0,12 микрон), невидимым для человеческого глаза. Если производитель не выпустил такое покрытие, необходимо приобрести специальную защитную пленку и нанести ее на обе внешние стороны стекла. Имеются прозрачные и цветные защитные пленки.
Эта технология позволила объединить такие свойства в одном материале:
- энергосберегающие;
- теплосберегающие;
- противоударные;
- защитные от излучений ультрафиолета снаружи и инфракрасных лучей изнутри помещения;
- самоочищающиеся поверхности.
Технология их производства сложна. Их технология сложна. Такие покупки возможны только для крупных производственных компаний. Она требует строгого соблюдения всех этапов технологического процесса. В кустарных условиях производство этих продуктов невозможно.
Неподготовленному человеку трудно отличить стеклопакет с энергосберегающими свойствами от обычного. Лучше выбирать продукцию известных крупных компаний.
Всегда необходимо проверять маркировку. Таким образом, вы можете приобрести качественный продукт с гарантией.
Что такое энергосберегающий стеклопакет
Энергосберегающие свойства виниловых окон во многом зависят от типа и качества профиля, который, однако, составляет лишь 20 % от общей площади окна. Остальное пространство занимает стекло. Поэтому, если вы заинтересованы в сохранении тепла в своем доме, мы рекомендуем вам обратить внимание на энергоэффективные стеклопакеты, которые зарекомендовали себя наилучшим образом в наших, не совсем требовательных, климатических условиях.
Энергосберегающий стеклопакет — что это такое?
Исследования показали, что около 40% теплопотерь происходит через окна, и большая часть из них — это просто стекло. Энергосберегающее остекление — это герметичная конструкция, которая значительно снижает теплопотери с помощью так называемого стекла с низким коэффициентом пропускания.
Он покрыт очень тонким слоем оксида серебра, который беспрепятственно пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное излучение внутри здания. На практике это означает, что энергосберегающее остекление задерживает 70-90% теплового потока в здании.
Что такое i- и k- стекла?
Покрытия с низкой излучательной способностью можно разделить на два типа: твердые и мягкие. Твердое покрытие (k-покрытие) — это тонкий (около 0,4-0,6 мкм) слой оксида серебра, нанесенный методом пиролиза непосредственно во время производства стекла. Оно прочнее мягкого покрытия, но имеет несколько меньший выход.
Мягкое покрытие толщиной 0,08-0,12 микрометров наносится на уже изготовленное стекло в вакуумной камере. Значение этого покрытия ниже, чем у k-покрытия, и превышает энергосберегающие свойства на 20 %. По сравнению с обычным стеклом разница огромна.
Например, при наружной температур е-25 градусов Цельсия и внутренней температуре +20 градусов Цельсия. C и внутренней температуре +20 °C, внутренняя температура стекла типичного окна составляет около +5 °C, а температура поверхности — около 14 °C. Стеклопакеты STIS, которые мы используем, просто более эффективны.
Что лучше — однокамерный энергосберегающий или двухкамерный обычный стеклопакет?
Этот вопрос задают многие наши клиенты. Ответ. Если сравнить энергосберегающую однокамерную упаковку 4-16-4 со стандартной двухкамерной упаковкой, то разница будет в пользу энергосберегающей упаковки, и разница значительная — около 25%.
Однако мы рекомендуем использовать стеклопакеты хотя бы с одной такой конструкцией, что является оптимальным для наших климатических условий.
Сколько служат энергосберегающие окна?
Технология изготовления окон этого типа предусматривает нанесение на внутреннюю поверхность слоя оксида серебра. Это практически исключает влияние природных и человеческих факторов. Практика и отзывы наших клиентов показывают, что наши теплосберегающие окна служат так же долго, как и обычные окна.
Сколько стоят такие окна?
Энергосберегающие окна примерно в 2 раза дороже обычного остекления. Этот фактор отпугивает многих покупателей, но если подойти к вопросу основательно, то становится ясно, что эти стеклопакеты окупятся примерно за то же время. Кроме того, установка энергосберегающего остекления ничем не отличается от установки обычных стекол, поэтому вы можете заменить их в любое время, даже зимой.
К-стекло
Для получения низкоэмиссионного стекла k на обычное флоат-стекло в процессе производства наносится слой оксида индия и олова. В результате химического взаимодействия образуется тонкий и прочный слой оксида металла. Покрытие достаточно прочное, его трудно поцарапать или разрушить иным механическим способом. Материал отверждается и наслаивается для улучшения его свойств. Специальных требований к хранению и транспортировке стекла с «твердым» покрытием не существует.
Данный тип материала является одной из первых разработок в этом направлении. Эти продукты явно уступают по своим свойствам продуктам следующего поколения. По данным производителей, использование K-стекла в теплоизоляционном остеклении снижает теплопотери здания в холодное время года на 30 %.
I-стекло
Поверхность стекла покрывается двойным слоем серебра и оксида титана методом катодного напыления. I-стекло более эффективно — оно отражает около 90 % инфракрасной энергии, излучаемой бытовыми приборами, обратно в помещение.
Основным недостатком является низкая механическая и химическая стойкость. Покрытие легко царапается и окисляется при контакте с воздухом. Поэтому покрытая сторона должна быть повернута внутрь как часть стеклопакета во избежание износа, а заготовки должны храниться в герметичной упаковке.
Если стеклопакет был изготовлен неправильно или потерял герметичность из-за повреждения, i-слой быстро разрушается, и продукт полностью теряет свои свойства. Часто недобросовестные производители используют в своей продукции i-стекло, которое неправильно хранилось, из-за чего покрытие начинает разрушаться. Признаком бракованного изделия являются радужные разводы на стекле.
Читайте также.
Для предотвращения окисления в высококачественных изделиях пространство между стеклами заполняется инертными газами. Это дополнительно улучшает звуко- и теплоизоляционные свойства конструкции.
IM-стекло
Использование мультифункционального стекла (iM) в производстве окон является последним инновационным решением. Это «продвинутый» родственник i-glass. Он имеет многослойное покрытие на подложке:
- Средний функциональный слой из серебра или хрома, отражающий инфракрасные световые волны;
- Защитные слои – для предотвращения повреждений основного «мягкого» слоя;
- Нижний и верхний слои из оскидов и нитритов. Определяют зеркальность, светопропускные свойства и цвет изделия.
Технология позволила воплотить в одном материале преимущества всех существующих типов стёкол: энергосберегающего, тонированного, противоударного, самоочищающегося. Такие стеклопакеты не создают преграду по принципу штор, а поглощают излучение, как это делают фотофильтры. В летнее время в помещении будет сохраняться прохлада, как при использовании тонированного стекла, при этом светопропускная способность окна не уменьшится. В зимнее время даже в приоконной зоне будет тепло и комфортно.
Мультифункциональное стекло можно формовать и закаливать для улучшения его прочностных характеристик, что открывает широкие возможности для дизайна нестандартных зданий и частных домов.
Стеклопакеты с к-стеклом
Энергосберегающие окна с твердым защитным слоем стоят дороже, но менее эффективны. Они способны отражать до 70% теплового потока, в то время как изделия с мягким покрытием могут отражать до 90% и более. При этом они стоят в 2-2,5 раза дороже, чем стекла с мягким покрытием. Поэтому сегодня окна с К-стеклом практически не производятся, так как эта технология считается устаревшей. Он используется только в тех случаях, когда это необходимо:
- изготовить ударопрочные окна с применением технологии закаливания стекол;
- немного снизить поступление солнечного света;
- выполнить одинарное остекление.
В чем отличие энергосберегающих окон
Чтобы понять разницу между энергоэффективными и обычными окнами, рекомендуется посмотреть на результаты простого эксперимента. Эксперты измерили температуру внутреннего стеклопакета в абсолютно одинаковых условиях для разных типов однокамерных стеклопакетов.
| Тип покрытия стеклопакета | Температура внутреннего стеклопакета в окнах при наружной температур е-26 °C и при внутренней температуре +20 или +22 °C в окне. |
|---|---|
| Обычное флоат-стекло без теплосберегающего слоя | +5 °C |
| Мягкое i-покрытие | +14 или +15 °C |
| Твердое k-покрытие | +11 или +12 °C |
Чем теплее внутреннее стекло, тем меньше энергии теряется через окна. Их температура является показателем того, может ли холод проникать внутрь помещения через стеклопакет. Данные таблицы показывают, что стандартные окна удерживают тепло гораздо хуже, чем модели с энергоэффективным стеклом. При сравнении характеристик твердого и мягкого покрытия на практике было показано, что i-стекло лучше сохраняет тепло.
Плюсы и минусы энергосберегающих окон
Основные преимущества и недостатки энергоэффективных окон уже хорошо изучены на практике. Экспериментально доказано, что потери тепла через стандартные окна могут составлять от 10 до 40 %. Более точная цифра зависит от площади здания и его герметичности. Эта проблема решается путем установки теплосберегающих окон, у которых гораздо больше преимуществ, чем недостатков.
В среднем доме с 4 оконными проемами площадью 9-10 квадратных метров экономия тепла за отопительный период при использовании низкоэнергетического остекления составляет 2070-2100 кВт. Если помещения отапливаются электричеством, экономия составит около 80 000 рублей. Однако это самый дорогой вариант отопления. Экономия за потребленный в котле газ обойдется примерно в 1500-2000 рублей, а при оплате по счетчику за централизованное отопление будет стоить около 3500 рублей.
Как стекло становится энергосберегающим?
Хорошо известно, что на окна приходится около 35% общих потерь тепла в здании (более ⅔ тепла уходит через стекло, а остальное — через другие элементы здания), затем следуют стены (≈ 20%), крыши (≈ 15%), полы и фундамент (≈ 15%) и, наконец, дымоход (также 15%). Поэтому очевидно, что использование энергосберегающих окон более чем оправдано.
Существует три типа передачи тепла — конвекцией воздуха, теплопроводностью материала и излучением. Следовательно, снизить потери тепла через окно можно, действуя также по трем направлениям: 1) используя герметичный стеклопакет вместо обычной рамы с двумя стеклами, 2) увеличивая толщину и количество стекол путем заполнения камер сухим воздухом или инертным газом, 3) увеличивая способность стекла отражать длинноволновое инфракрасное излучение.
Одним из показателей энергоэффективности стекла является излучательная способность его поверхности, выражаемая эмиссионной способностью e (emissivity). Чем больше лучистой энергии отражает стекло, т.е. чем ниже излучательная способность, тем эффективнее «работает» стеклопакет. (Обычное стекло имеет E-значение около 0,84, что означает, что оно пропускает около 84 % тепловой энергии. Однако уже сегодня существуют стеклопакеты с излучательной способностью 0,06, чья «проницаемость» гораздо ниже).
Для повышения сопротивления теплопередаче и снижения теплопроводности стекла можно нанести оптическое или селективное покрытие с низкой излучательной способностью, которое беспрепятственно пропускает коротковолновое излучение (солнечный свет), но не пропускает длинноволновое тепловое излучение (5,6-50 мкм) — другими словами, задерживает тепло от нагревательных приборов в помещении.
Бытовые нагреватели длинноволнового ИК-диапазона
Согласно СНиП 41-01-2003, температура поверхности высокотемпературных лучистых нагревателей не должна превышать 250°C. Это ограничение связано с тем, что длительное воздействие прибора, нагретого до 300°C и более, может быть вредным для здоровья, так как тепловые лучи проникают на достаточную глубину от поверхности кожи. Поэтому в доме предпочтительны такие источники тепла, как теплый пол (до 27°C), теплые стены (40°C), ИК-обогреватели из фольги (45°C), ИК-обогреватели с карбоновыми пластинами (до 75°C), батареи центрального отопления (до 90°C), масляные обогреватели (до 150°C), кирпичные печи (до 100°C), металлические печи (до 150°C), ИК-обогреватели с алюминиевыми пластинами (250°C).
Длина волны инфракрасного излучения вышеуказанных устройств находится в диапазоне 8-80 мкм и не попадает даже в средний диапазон длин волн ниже 5,6 мкм и при температуре выше 300°C.
Для придания стеклу селективных свойств используются два типа покрытий — твердые (k) покрытия из тонкого оксида металла и мягкие (i) покрытия из оксидов металлов.
Покрытия K наносятся на горячую поверхность путем пиролиза в процессе производства стекла, а затем отжигаются. Его преимуществом является большая твердость, чем у самого стекла. Слой оксидов цветных металлов, таких как индий или олово, действует как светофильтр. Излучательная способность e k-стекла не превышает 0,2. Они устанавливаются так, чтобы сторона с покрытием была обращена внутрь: Отражающий слой настолько прочен, что можно не беспокоиться о случайном повреждении.
Селективное остекление различается составом отражающего слоя, способом его нанесения и энергосберегающими свойствами. Однако современные изделия с любым видом оптического покрытия полностью прозрачны и выглядят как обычное стекло.
I-покрытие наносится на уже изготовленное стекло в процессе вакуумного напыления. Он состоит из двух или более слоев оксида титана, разделенных тонким слоем серебра. Покрытие мягкое и не устойчиво к царапинам, поэтому отражающая поверхность i-стекла должна быть обращена внутрь стеклопакета. Энергосберегающие свойства этого остекления непревзойденны — потери тепла через окно снижаются на 90%.
Стеклопакеты однокамерные (СПО) и двухкамерные (СПД)
Каков наилучший выбор? Сегодня большинство домовладельцев в Центральном регионе России предпочитают устанавливать СПД 4М1-10-10М1-10-4М1, то есть стеклопакет с тремя отдельными стеклами толщиной 4 мм, разделенными 10-миллиметровыми прокладками. При хорошо спроектированной, надежной системе отопления этого достаточно, чтобы естественные потери тепла через окна не вызывали дискомфорта. Если целью является повышение энергоэффективности дома для минимизации затрат на отопление, то этого практически невозможно достичь без окон с селективным остеклением.
Одним из решений может быть, например, STR 4M1-16Ar-I4, который построен следующим образом: внешнее стекло толщиной 4 мм, затем полость толщиной 16 мм, заполненная аргоном, и внутреннее стекло с отражающим наружу i-покрытием.
Прежде всего, в этом случае значительно улучшаются энергосберегающие свойства оконной конструкции. Зимой он эффективно отражает тепло от нагревательных приборов обратно в помещение, а летом препятствует проникновению того же длинноволнового излучения от предметов и поверхностей, нагретых солнцем (камни, тротуары и т.д.), тем самым снижая затраты на нагрев и охлаждение воздуха в доме в соответствии с сезонными потребностями.
Интенсивность ультрафиолетового излучения через i-стекло снижается на 15-17 % по сравнению с обычным стеклом, а это значит, что ткани обои, бумага, лакокрасочные покрытия и другие элементы интерьера защищены от преждевременного выцветания.
Поверхность стекла с i-покрытием более горячая, чем у обычного стекла, поэтому вероятность образования конденсата на ней гораздо ниже. Важно отметить, что одинарное остекление, безусловно, дешевле двойного, а также в полтора раза легче. Одним словом, преимущества очевидны. Подумайте вот о чем: то же количество тепла, которое сохраняет полный STR с i-стеклом в течение отопительного сезона, выделяется при сжигании около 150 литров дизельного топлива. Для двухэтажного дома площадью 300-350 м2 это эквивалентно более чем одной тонне топлива.
Двойное остекление с использованием хотя бы одного стеклопакета с i-покрытием также поможет повысить энергоэффективность здания. Желательно, чтобы толщина упаковки составляла не менее 36 мм. Ширина дистанционной рамки не влияет на теплоизоляционные свойства конструкции, но если она составляет 12 мм и более, звукоизоляция будет намного лучше.
Рама предпочтительно должна быть изготовлена из дерева. Коэффициент температурного расширения ПВХ во много раз выше, чем у дерева, поэтому профили из ПВХ более чувствительны к изменениям температуры, особенно при больших окнах. Изменения размеров в основном влияют на контуры уплотнения окон, которые приходится чаще регулировать.
