Теплопередача стеклопакетов, коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакетов

Скрыть ↑

• Сопротивление теплопередаче стеклопакетов
• А сколько это будет в цифрах?
• Поиграем в классы! Стеклопакетов…

Главный показатель стеклопакета – его способность удерживать тепло в помещении. В отзывах пользователей пластиковых и пр. окон часто можно встретить чисто субъективные характеристики: «Поставили окна ПВХ, сразу стало теплее»; «С пластиковыми стеклопакетами даже зимой жарко» и т.п.

А есть ли какие-либо объективные критерии, характеризующие способность стеклопакета противостоять оттоку тепла из помещения? О них мы и расскажем далее в статье на нашем сайте.

к содержанию ↑

Сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Двухкамерный стеклопакет

Для определения теплопередачи той или иной преграды используют формулу:

U = W/(S*T), где

U – теплопередача;

W – мощность проходящего через преграду потока энергии, Вт;

S – площадь преграды, м²;

Изображение, демонстрирующее утечку тепла через окна по сравнению с утечкой через стены

T- разница температур за и перед преградой, при которой происходит отток тепла.

Физический смысл этой формулы прост. Она показывает мощность энергетического потока, покидающего помещение через преграду площадью 1 кв. м при разнице температур за и перед преградой в 1° С. Чем меньше величина U, тем лучше термоизоляционные свойства преграды.

Но эта формула не слишком удобна для пользователей. В особенности, для россиян, привыкших к тому, что «чем больше, тем лучше». Поэтому в оборот была введена величина, названная «сопротивление теплопередаче». Ее обозначают буквой R.

R = 1/U

На примере одного дома – разница между окнами с хорошей и плохой теплоизоляцией

Чем эта величина больше, тем, следовательно, лучше преграда, в частности, стеклопакет, сопротивляется оттоку тепла от помещения.

Часто для обозначения R используется термин коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета. Это не совсем верно. Обычно, коэффициент – это безразмерная величина, показывающая соотношение двух параметров. Но к данному термину все привыкли и используют его в обиходе даже чаще, чем правильную формулировку: «сопротивление теплопередаче».

к содержанию ↑

А сколько это будет в цифрах?

Окно с однокамерным стеклопакетом

В РФ сопротивление теплопередаче стеклопакета ГОСТ 24866-99 нормирует в следующих пределах (имеются ввиду стеклопакеты общестроительного назначения):

• для однокамерного стеклопакета сопротивление теплопередаче минимально равно 0,32 м² *°С/Вт;
• двухкамерный стеклопакет, сопротивление теплопередаче – минимально 0,44 м²*°С/Вт.

Нетрудно подсчитать, что максимально допустимый коэффициент теплопередачи стеклопакета однокамерного

U1 = 1/0,32 =3,125 Вт/м²*°С;

Двухкамерный стеклопакет

Максимально допустимая теплопередача двухкамерного стеклопакета

U2 = 1/0,44 = 2, 273 Вт/м²*°С.

Понятно, что производителя интересует не сопротивление теплопередаче стеклопакета самого по себе, а то, как будет сопротивляться оттоку тепла всё окно в совокупности – стеклопакет, рама. Поэтому была введена еще одна величина: приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета. Рассчитывают ее по следующей формуле:

Ro = [(1-B)/Rp + B/Rsp]-1,

Утечка тепла через стеклопакет и через раму

где Ro – приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета;

B – отношение площади остекления к площади всего оконного проёма;

Rp – сопротивление теплопередаче профиля;

Rsp – сопротивление теплопередаче стеклопакета.

к содержанию ↑

Поиграем в классы! Стеклопакетов…

Для того, чтобы потребителю было легче ориентироваться на рынке окон, был введен еще один параметр – класс сопротивления теплопередаче стеклопакета. Он определяется в зависимости от приведенного сопротивления теплопередаче. Всего имеется 10 классов:

Чем ниже средние годовые температуры, тем выше коэффициент сопротивления теплопередаче должен быть

Увы, для неспециалиста приведенная выше таблица малоинформативна. Вряд ли по ней рядовой потребитель разберется, какой стеклопакет ему для климатических условий его проживания следует покупать. Поэтому надзорные организации и производители начали придумывать дополнительные таблицы сопротивления теплопередаче стеклопакета в зависимости от тех или иных климатических условий местности.

Например, СНиП II-3-79 (http://www.know-house.ru/info.php?r=win&uid=21) предлагает таблицу, коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов в которой поставлен в зависимость от градусо-суток отопительного сезона.

Проще говоря, от того, сколько дней продолжается отопительный сезон и какова при этом средняя разница температур на улице и в отапливаемом помещении, надо и выбирать стеклопакет. Например, при показателе «градусо-суток» в 2000 можно применять стеклопакеты с Ro = 0,3 м²*°С/Вт. А при показателе в 12000 (200 дней при разнице температур в 60° С) – 0,8 м²*°С/Вт.

Так что меряйте температуру в доме и «за бортом», и считайте сутки отопительного сезона! Воздастся стеклопакетами с самым подходящим сопротивлением теплопередаче!

Поделиться с друзьями в социальных сетях:

От чего зависит сопротивление теплопередачи окна?

При выборе, установке и эксплуатации оконных систем большое значение имеет сопротивление теплопередачи окна, так как оно оказывает влияние на потери тепла в помещении.

Высокие потери тепла приводят к увеличению затрат на обогрев и поддержание комфортной температуры, что особенно актуально в зимний период.

Поэтому в настоящее время действуют определенные стандарты, устанавливающие показатели​ сопротивления теплопередаче окон, которые должны соблюдаться всеми производителями.

От чего зависит сопротивление теплопередачи окна?

Как правило, большее количество тепла из помещения уходит именно через оконные проемы, при этом, значение имеет и размер окна, и тип используемых стеклопакетов, и иные факторы.

Кроме того, больше половины всего тепла, проникающего через оконные проемы, уходит из помещения в виде инфракрасных волн. Поэтому основной задачей снижения​ теплопроводности стеклопакета является задержка таких волн.

Особенности конструкции профильной системы также оказывают влияние на показатели термического сопротивления окна.

Здесь важна и форма сечения профиля, от которой зависит глубина посадки конструкции, и качество используемого материала, влияющего на теплообмен по периметру проема.

Достаточно важную роль играет и показатель герметичности, качество которой зависит от используемой фурнитуры и правильно выполненных монтажных работ.

От чего зависит сопротивление теплопередачи окна?

Что такое​ сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Величина, которая характеризует уровень потери тепла в зимнее время и его поступление в летний период, это​ сопротивление теплопередаче стеклопакета, на которое оказывает влияние большое количество факторов.

Это может быть толщина и количество стекол в стеклопакете, расстояние между ними, тип используемой газовой смеси и особенности самого оконного проема.

Приведенное сопротивление теплопередаче окон представляет собой среднюю величину, характеризующую​ коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакетов и системы профилей.

Именно данному показателю стоит уделять должное внимание при выборе оконной системы, включающей не только качественные стеклопакеты, но и правильно подобранную фурнитуру и прочие элементы.

От чего зависит сопротивление теплопередачи окна?

Требования к​ теплопроводности ПВХ профилей

Свойства используемых профильных конструкций непосредственным образом оказывают влияние на​ коэффициент теплопередачи окна, так данные элементы занимают достаточно большую часть площади всего оконного проема.

При этом, важны все составляющие элементы профилей и их взаимодействие между собой и стеклопакетами.

• Количество камер.
• Толщина стенок профиля.
• Глубина монтажа профильной системы.
• Тип используемой арматуры.

От чего зависит сопротивление теплопередачи окна?

Особенности​ коэффициента сопротивления теплопередаче стеклопакетов

Стеклопакет является элементом, который занимает большую площадь всей оконной конструкции, поэтому оказывает существенное влияние на уровень тепловых потерь.

Именно на данный показатель стоит ориентироваться при покупке оконных систем.

При этом, производителями применяются различные технологии и способы, направленные на достижение​ требуемого сопротивления теплопередаче окон.

• Наполнение внутренних камер специальным инертным газом, что позволяет снизить уровень конвекции.
• Использование металлизированного состава, наносимого на поверхность одного из стекол, для отражения инфракрасных лучей.
• Наличие в стеклопакетах специальных нагревательных элементов, выступающих в роли, своего рода, тепловой завесы.

От чего зависит сопротивление теплопередачи окна?

Расчет коэффициент теплопроводности двухкамерного стеклопакета

Расчет данной величины является непростым процессом, так как оконный блок состоит из большого числа элементов, имеющих различные показатели теплопроводности.

Поэтому для наибольшего удобства покупателей разработаны специальные таблицы, в которых отражены коэффициенты, соответствующие определенным типам оконных систем.

При этом коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакетов в таблице может зависит от толщины стеклопакетов, их количества, ширины камеры, а также уровня звукоизоляции.

Так, в двухкамерном стеклопакете сопротивление теплопередаче может иметь различные показатели для окон разных размеров.

При выборе оконных систем очень важно учитывать параметры именно световых проемов, так как от данной величины зависит уровень теплопотери.

Поэтому предпочтение в таком случае стоит отдать более качественным стеклопакетам, обеспечивающим сохранение тепла в помещении и экономию на отоплении.

Инертные газы и теплоизоляция в окнах

Современные окна должны обладать отличными эксплуатационными свойствами, особенно высокой теплоизоляцией. И инвесторы, и производители ищут решения, которые позволят добиться наилучших параметров и создать функциональную защиту от ненужных теплопотерь.

Стеклопакет (IGU) состоит из двух или более стекол, соединенных между собой прокладкой и герметиком. Пространство между стеклами заполнено инертным газом — обычно аргоном или криптоном. Эти газы плотнее воздуха и уменьшают теплопередачу через стеклопакет.

Чтобы понять, как работает благородный газ, сначала нам нужно понять, как тепло проходит через окна. Различают три вида теплообмена: тепловое излучение, теплопроводность и теплоконвекция (рис. 1). В окнах с двойным остеклением, изготовленных из прозрачного стекла без покрытия, на излучение приходится около 50% теплопередачи, а на теплопроводность и конвекцию приходится около 25%. Когда на стекло наносится покрытие с низким коэффициентом теплового излучения (low-e), потери тепла за счет излучения значительно снижаются (до 98%). В результате теплопроводность и тепловая конвекция становятся гораздо более значительными. Здесь на помощь приходит благородный газ с низкой проводимостью, поскольку он улучшает изоляционные свойства.

Воздух имеет теплопроводность 0,026 Вт/(мК). Если мы заменим этот воздух газом с более низкой теплопроводностью, мы сможем замедлить потерю тепла через окна. Аргон имеет проводимость 0,018 Вт/(мК) – на 33% ниже, чем у воздуха. Более экзотический криптон имеет проводимость 0,009 Вт/(мК), что на 64% ниже, чем у воздуха. Добавление аргона в стеклопакет (без низкоэмиссионного покрытия) снижает U-фактор (скорость теплопотерь) на 10%. При использовании стекла с низкоэмиссионным покрытием аргон снижает U-фактор на 17%. Использование криптона снижает U-фактор на 25%.

Однако наилучшие результаты достигаются при сочетании преимуществ инертных газов с современными низкоэмиссионными стеклами. В этом случае теплопотери могут быть снижены на впечатляющие 70% по сравнению с традиционными решениями – значительное улучшение производительности. Помимо изоляционных свойств, инертные газы имеют и другие преимущества, например, улучшают звукоизоляционные характеристики и снижают возможность образования внутренней конденсации.

Тем не менее, для нормального функционирования благородного газа в окнах его концентрация должна быть не менее 85%; однако современные производственные линии обеспечивают более высокую концентрацию газа благодаря очень эффективному автоматизированному процессу заполнения газом. Важно знать, что даже идеально построенные стеклопакеты могут терять около 1% своего газа в год. Следовательно, только самые современные машины и хорошо контролируемый производственный процесс могут обеспечить высокое качество стеклопакетов, которое имеет решающее значение для наилучшей и долговечной работы окон.

Приобретая окна, потенциальный покупатель не может объективно оценить характеристики конечного продукта и комплектующих, используемых при его производстве. Поэтому, прежде чем принять решение о покупке, желательно запросить документы (декларацию о технических характеристиках, подтвержденную результатами испытаний и набором сертификатов, подтверждающих соответствие европейским стандартам). Это доказывает, что компания, у которой мы покупаем, серьезно относится к качеству предлагаемого продукта и не боится тестировать его в независимых авторизованных лабораториях.

Роберт Моква
Менеджер отдела качества PRESS GLASS

Insulated_glazing

Окна являются потенциальным местом значительного теплопереноса ^[1] и могут создавать проблемы с поддержанием теплового комфорта внутри зданий. Стекольная промышленность предложила несколько инноваций, направленных на улучшение теплоизоляции. Нанесение нескольких оконных стекол или специальных покрытий на стеклопакет может значительно снизить передачу тепла за счет излучения, теплопроводности или конвекции. Специальные методы строительства или материалы также могут уменьшить потоки тепла через саму оконную раму.

Дополнительные рекомендуемые знания

Виды специальных изделий для остекления

• Стеклопакеты с изоляцией — уменьшают конвекцию/теплопроводность
• Тонированное стекло – уменьшают тепловое излучение
• Низкоэмиссионное (спектрально-селективное) стекло – пропускает коротковолновое солнечное тепловое излучение, но задерживает выход длинноволнового строительного излучения

Стеклопакет

Стеклопакет или Стеклопакет (обычно называемый IGU ) представляет собой набор из двух или более листов стекла, расположенных на расстоянии друг от друга и герметично закрытых для образования единого стеклопакета с воздушным пространством между каждым листом. Его наиболее важной функцией является улучшение тепловых характеристик стекла при использовании в архитектурных приложениях. Другое имя, часто используемое в Северной Америке, — 9.0078 Герметичное изоляционное стекло (сокращенно SIG ).

Наиболее часто встречающиеся стеклопакеты имеют двойное остекление, т. е. изготовлены из двух листов стекла, и поэтому их также называют «двойными стеклопакетами» или «DGU» (особенно в Европе), но стеклопакеты с тремя или более листами, т. е. «тройные остекление» иногда используются в очень холодном климате. Стеклопакеты могут быть оформлены в створку или раму или в навесную стену. Стеклопакеты также обычно используются для замены окон.

Изоляционное стекло

Стеклопакеты, изготовленные из стекла, называются стеклопакетами, что относится к теплоизоляции, а не к звукоизоляции[1] или электричеству. Менее точным термином является «изоляционное стекло», поскольку само стекло не обладает изоляционными свойствами. Это воздушное пространство между слоями стекла (плитами), которое обеспечивает изоляцию.

Важно, чтобы воздух оставался как можно более неподвижным, чтобы предотвратить перенос тепла конвекционными потоками через изоляционный зазор. Это ограничивает толщину используемого воздушного зазора и является причиной тройного остекления.

Пространство между пластинами может быть заполнено воздухом или инертным газом, например, аргоном или криптоном, что обеспечит лучшую изоляцию. (Теплопроводность аргона на 67% больше, чем у воздуха. ^[2] ) Обычно прокладка заполняется влагопоглотителем для предотвращения образования конденсата и улучшения изоляционных характеристик. Реже большая часть воздуха удаляется, оставляя частичный вакуум, что резко снижает теплопередачу за счет конвекции и теплопроводности. ^[3] Это называется вакуумным остеклением. Часто изоляционное качество используется в отношении теплового потока, где зазор является изолирующей средой. Зазор обычно составляет от 12 мм до 20 мм. В этом диапазоне толщина существенно влияет на изоляционные свойства, но меньшие зазоры обеспечивают большую теплопроводность через воздух или другой газ, а большие зазоры обеспечивают большую конвекцию в пространстве, что приводит к более высоким конвективным потерям тепла. Воздушный зазор 16 мм часто считается оптимальной толщиной для воздуха, хотя это зависит от многих факторов, таких как размер окна, разница температур между двумя стеклами и вертикальность.

Как правило, чем эффективнее газ-наполнитель при его оптимальной толщине, тем тоньше оптимальная толщина. Например, оптимальная толщина для криптона меньше, чем для аргона, а для аргона меньше, чем для воздуха ^[4] . Однако, поскольку трудно определить, смешивался ли газ в стеклопакете с воздухом во время изготовления (или смешивался ли он с воздухом после установки), многие проектировщики предпочитают использовать более толстые зазоры, чем было бы оптимальным для заполняющего газа, если бы он был чистый. В некоторых ситуациях изоляция относится к снижению шума. В этих условиях большой зазор улучшает качество шумоизоляции или класс звукопередачи.

С 2007 года аргон широко используется в стеклопакетах, поскольку он доступен по цене. Криптон, который значительно дороже, обычно не используется, за исключением производства очень тонких стеклопакетов или относительно тонких, или тройных стеклопакетов с чрезвычайно высокими характеристиками.

В принципе, ксенон будет даже эффективнее криптона.

Стеклопакеты не могут быть разрезаны по размеру в полевых условиях, как листовое стекло, но должны быть изготовлены до нужного размера в мастерской, оснащенной специальным оборудованием.

Эффективность стеклопакетов может быть выражена в виде R-значения. Чем выше значение R, тем больше сопротивление теплопередаче.

Покрытия для стекла

Тепло- и звукоизоляция остекления может быть также улучшена за счет нанесения на его поверхность пленки или покрытия. Эта пленка обычно изготавливается из полиэстера или металла и может придавать окну отражающий вид и односторонний зеркальный эффект. Его можно использовать на окнах с одинарным остеклением в качестве альтернативы стеклопакету или на внешнем слое стеклопакета для дальнейшего повышения его эффективности.[2] Такие покрытия могут уменьшить выцветание ткани и повысить безопасность в случае разбития стекла[3]. Коэффициент притока солнечного тепла — это показатель, выражающий долю падающего солнечного теплового излучения, пропускаемого окном. Видимое пропускание описывает количество видимого света, которое может пройти. Оба они могут быть независимо изменены различными покрытиями. ^[5]

Тонированное стекло

Многие пленки придают стеклу цвет, обычно синий, коричневый или золотой, который можно использовать для улучшения архитектурного стиля здания[4]. В автомобилях, где требуется неотражающее и тонированное стекло нейтрального цвета, теплоотражающие свойства создаются с помощью слоя оксида серебра толщиной нанометров на ветровом стекле[5]. Изоляционное автомобильное стекло также называют «атермическим стеклом», «теплоотражающим стеклом» или «комфортным стеклом».

Вторичное остекление иногда используется как более дешевая альтернатива. Он состоит из слоя остекления, установленного внутри окна для обеспечения звуко- и теплоизоляции. Пластиковый лист можно использовать для теплоизоляции, но его хватит только на один сезон.[6]

Низкоэмиссионное покрытие

Стекло с низким коэффициентом излучения (Low-E) имеет тонкое покрытие, часто из металла, на стекле в воздушном пространстве, которое отражает тепловое излучение или препятствует его излучению, уменьшая передачу тепла через стекло.