Одной из наиболее острых проблем в современной архитектуре и строительстве является энергосбережение. Известно, что около 20% тепла из помещения теряется через окна. С целью ликвидации теплопотерь на протяжении последних десятилетий постоянно проводится работа по усовершенствованию оконных конструкций с помощью новых материалов с низкой теплопроводностью. Однако усовершенствования касаются, в основном, только лишь оконных многокамерных профилей, занимающих около 5% площади окна. Относительно неизменным остается основная площадь светового проема – стеклопакет. На рисунке представлена эволюция остекления световых проемов.
Как видно из рисунка, повышение теплотехнических свойств остекления шло двумя путями. Первый путь – повышение количества камер стеклопакетов – хоть и улучшает тепловые характеристики стеклопакета, однако приводит к утяжелению конструкции окна, возрастанию весовых нагрузок и, как следствие, уменьшению надежности и долговечности окон. Второй путь – применение в конструкции стеклопакета селективных стекол (К-, i-стекло). Преимущества такого пути очевидны, но и они ограничены тепловыми характеристиками самих стекол. Можно еще заполнить межкамерное пространство в стеклопакете аргоном, а лучше – криптоном, что немного повысит тепловые характеристики стеклопакета.
Однако рассмотрим физику процессов теплопотерь из помещения через световые проемы. Известно, что передача тепла происходит конвективным путем – от более нагретого к менее нагретому телу через передающую среду: Q = a . (t1 – t2), где:
Q – плотность теплового потока,
а – коэффициент теплоотдачи,
t1 – t2 – разница температур.
В нашем случае более нагретые тела в помещении – это предметы интерьера, стены, отопительные приборы, менее нагретые – внутренние стекла оконных проемов. Передающая среда – воздух. Чем больше разница температур между ними, тем выше теплопередача. Теплопотери, происходящие через окно, компенсируются работой отопительных приборов. Если температуры одинаковы, то теплопередача отсутствует. Таким образом, при температуре на внутреннем стекле окна, равной температуре в помещении, получаем 100% результат по энергосбережению. Если температура на внутреннем стекле выше температуры в помещении, получаем дополнительный (или единственный) источник обогрева помещения. Можно реализовать описанный способ теплосбережения в помещении, применяя стеклопакеты с электронагревом. Рассмотрим экономическую составляющую данного решения.
В помещении площадью 20 м2, или 50 м3, с окном размерами 1,9 х 1,4м, застекленным однокамерным стеклопакетом с i-стеклом (коэффициент сопротивления теплопередаче (ГОСТ 24866-99) такого стеклопакета – 0,59 м2оС/Вт) и с источником тепла – батареей центрального отопления при разнице температур в помещении и на улице в 1 оС через 1 м2 стеклопакета теплопотери составят1,695 Вт, а в нашем случае – 1,695 х 2,86 м2 = 4,51 Вт.
Если наружная температура воздуха -20о С, а в помещении – +20о С, то через стеклопакет, соответственно, теряется: 4,51 х 40 = 180,4 Вт.
Используем стеклопакет с электронагревом со следующими параметрами:
- электрическое сопротивление – 18 Ом х 1,4/1,9 = 24,4 Ом,
- напряжение питания = 30 В,ток = 1,23 А,
- потребляемая мощность = 36,9 Вт,
- температура нагрева внутреннего стекла = 20 оС.
Однако следует отметить, что не вся электрическая мощность будет затрачена на нагрев стекла – часть ее будет теряться на нагрев межстекольного пространства. Но ввиду достаточно низкой теплопроводности воздуха (0,025 Вт/м2 К) потери не превысят 10%. Таким образом, полезная мощность с учетом потерь составит 40,59 Вт. Т.е., нагревая внутреннее стекло до температуры помещения, мы полностью исключаем причины конвективного теплообмена через окно. Ввиду отсутствия потерь тепла температура в помещении начинает увеличиваться. Следовательно, можно уменьшить мощность обогрева помещения приборами центрального отопления, сохраняя при этом комфортные условия. Экономия теплоносителей при этом составит: 180,4 Вт – 40,59 Вт = 139,8 Вт.
СП "Завод стеклопакетов и архитектурного стекла" ООО
При использовании информации, ссылка (для интернет публикаций – гипперссылка) на www.OknoGrad.com.ua обязательна!
Администраторы не несут ответственность за содержание информации, которую размещают пользователи ресурса.
