Структура теплопотерь в светопрозрачных конструкциях
В прошлом году фирма «Лекс» начала цикл статей, посвященных евроокнам, которые вызвали большой отклик у наших заказчиков. Поэтому в этом году мы решили продолжить разговор на эту тему, к тому же, у нашей фирмы есть ряд новых направлений в производстве пластиковых светопрозрачных конструкций, о которых мы готовы рассказать.
Темпы развития оконной индустрии можно сравнить по скорости с темпами развития таких современных отраслей нашей повседневной жизни, как компьютерная техника и средства коммуникаций. Современные окна, наряду с предъявляемыми к ним эстети¬ческими и архитектурными требованиями, должны выполнять еще одну очень важную функцию -экономить тепло в наших домах. Каждого, кто решил построить дом - и проектировщиков, и строителей, и индивидуальных застройщиков, - волнуют одни и те же вопросы: Как сделать свой дом теплым? Как снизить теплопотери? Как снизить эксплуатационные затраты на обогрев или кондиционирование? Особенно это актуально в последнее десятилетие, на протяжении которого наблюдался постоянный рост цен на энергоносители. Задача непростая, если учесть, что летом необходимо ограничить поступление тепла и частично света в помещение, а зимой - уменьшить потери тепла до минимума при максимальном светопро-пускании, т.к. затемненные окна приводят к дополни¬тельным затратам на освещение помещения.
Решение проблемы энергосбережения возможно только с помощью применения системных, комплексных мер. Особую роль в энергобалансе играют светопрозрачные конструкции. Площадь окон в современных жилых и общественных зданиях составляет 20-30% от площади стен. А уровень их теплозащиты уступает теплозащите стеновых конструкций зданий. В резуль¬тате, в холодный период года, на световые проемы приходится около 40% от общих теплопотерь здания.
Энергоэффективность светопрозрачной конструкции будет довольно мала, даже при самом «теплом» профиле, если использовать малоэффективный и низкокачественный стекло-пакет.
Потери тепла через стекло складываются из трех составляющих: теплопроводности, конвекции, теплового излучения.Для уменьшения потерь тепла от теплопроводности и конвекции применяют стеклопакеты (4x16x4), но это дает незначительный эффект, т.к. основная доля теплопотерь происходит за счет теплового излучения. Между двумя стеклами в традиционном однокамерном стеклопакете теплопередача осуществляется примерно на 2/3 путем теплоизлучения и на 1/3 - теплопроводностью и конвекцией. Таким образом, устранив теплопередачу, осуществляемую теплоизлучением, можно сохранить в помещении 60-70 % тепла , обычно уходящего через окно.
Для решения проблемы теплосбережения оконных конструк¬ий можно использовать два направления:
- сохранить тепло в помещении (тепловое излучение, присутствующее в помещении, должно отражаться внутрь помещения). Традиционные искусственные источники тепла внутри помещения, как правило, характеризуются длинноволновым излучением;
- использовать тепловое излучение солнца.
Солнечное излучение состоит из четырех составляющих:
- ультрафиолетовые лучи (длина волны 280-380 нм);
- видимый свет (длина волны 380-780 нм);
- ИК-излучение ближнего диапазона (длина волны 780-2480 нм);
- ИК-излучение дальнего диапазона (длина волны 2480 и более).
Прямая солнечная энергия (ИК-излучение ближнего диапазона или короткие волны) - это невидимая часть спектра. Частично она отражается стеклом, частично поглощается, а часть ее проходит внутрь помещения. Поглощенная стеклом часть тепловой энергии переносится путем конвекции в наружную и внутренние части.
Придавая стеклу определенные свойства (теплопоглощения, теплоотражения и излучения), можно влиять на проникновение в помещение того или иного вида световой энергии.
Задача была решена применением особых, низкоэмиссионных (энергосберегающих) покрытий, способных отражать тепловые волны в дальнем инфракрасном диапазоне. Солнечные лучи, проникая внутрь помещения, отдают свою энергию предметам, находящимся в помещении. Нагретые тела становятся источниками тепла, излучающими тепловые волны в дальнем инфракрасном диапазоне. Низкоэмиссионное покрытие обладает свойством отражать волны именно в этом диапазоне, тем самым, препятствуя потерям тепла. В следующих публикациях мы рассмотрим характеристики теплотехнических свойств стеклопакета.
