ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СТЕКОЛ
Можно выделить пять основных функций стекол: теплоизоляция зимой, защита от перегрева летом, звукоизоляция, защитные функции и эстетические свойства. Для обеспечения вышеперечисленных свойств материала
разработаны различные типы стекол.
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ СТЕКЛА.
Теплоизоляция в зимний период является наиболее важной функцией стекол для большинства регионов России. Потери тепла складываются из теплопроводности конвекции и теплового излучения .Для уменьшения потерь тепла от теплопроводности и конвекции применяют двойное остекление (стеклопакеты), но это дает лишь незначительный эффект, т.к. основная доля теплопотерь происходит за счет теплового излучения. Для борьбы с этим разработаны так называемые энергосберегающие стекла.
В настоящее время проблема энергосбережения стоит чрезвычайно остро во всем мире , поэтому все крупнейшие производители стекла освоили выпуск энергосберегающих стекол. Придание энергосберегающих свойств стеклу связано с
нанесением на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий, а само стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения,но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора.(Поэтому стекла с низкоэмиссионными покрытиями называют "селективными стеклами") Характеристикой энергосбережения является излучательная способность стекла.Под
излучательной способностью стекла (эмиссией) понимают способность стеклянной поверхности отражать длинноволновое, не видимое человеческим глазом тепловое излучение, длина волны которого меньше 16000 Нм.Эмисситент поверхности (Е) определяет излучательную способность стекла (у обычного стекла Е составляет 0.83, а у селективных меньше 0.04) и ,следовательно, возможность как бы отражать обратно в помещение тепловое излучение.
Причина возникновения излучения кроется в движении свободных электронов атомов, находящихся на поверхности стекла ,и плотности движущихся электронов. Далеко не все металлы, хорошо проводящие электрический ток, обладают свойством отражать длинноволновое тепловое излучение.
Следовательно, чем ниже эмисситент, тем меньше потери тепла.При этом стекло с оптическим покрытием ,имеющим значение эмисситента Е=0.004, отражает обратно в помещение свыше 90 % тепловой энергии, уходящей через окно.
В настоящее время для этих целей используется два типа покрытий : так называемое К-стекло(Low-Е)-твердое покрытие и I-стекло(Double Low- E) мягкое покрытие.
Первым шагом в выпуске энергосберегающего стекла явилось производство К- стекла.
Для придания Флоат -стеклу теплосберегающих свойств непосредственно при изготовлении ,на его поверхности методом химической реакции при высокой температуре (метод пиролиза) создается тонкий слой из окислов металлов InSnO2, который является прозрачным, и в то же время обладает электропроводностью. Известно, что электропроводность напрямую связана с излучательной способностью Е поверхности. Величина излучательной способности простого стекла составляет 0.84, а у К-стекла обычно около 0,2.
К-СТЕКЛО
ПРИМЕНЕНИЕ. К-СТЕКЛО стало ведущим в Европе благодаря своему нейтральному цвету, исключительной теплоизолирующей способности и простоте обработки. Стекло может прим. повсюду, где необходимо достичь малого расхода энергии при малой потере тепла.
К-СТЕКЛО прим. обычно в качестве внутреннего в стеклопакетах, причем покрытие обращено в сторону межстекольного пространства Это нагревает внутреннюю поверхность, что уменьшает конденсацию и тягу, вызванную разностью температур. К-СТЕКЛО может быть закалено и ламинировано.
ПРЕИМУЩЕСТВА
- улучшает теплоизоляцию/сокращает потери тепла, затраты на отопление
- оптимизирует солнечное тепло
- уменьшает конденсацию
- уменьшает холодное излучение и тягу
- пропускаемость и отражение нейтрального цвета
- высокая светопропускаемость
- возможность остекления вместе с солнцезащитным стеклом
ВНЕШНИЙ ВИД. К-СТЕКЛО похоже на обычное прозрачное стекло. Покрытие прозрачное, нейтрального цвета и его влияние на светопропускаемость и отражение едва заметно.
МОЩНОСТЬ
Теплоизоляция (сокращает затраты на отопление). К-СТЕКЛО предназначено для сокращения особенно тепловой потери через окно. Покрытие пропускает коротковолновую солнечную энергию в помещение, но не пропускает наружу длинноволновое тепловое излучение, например, от отопительного прибора.
Объем тепловой потери выражается значением U (Вт/м2:К)
Коэффициент U у обычного прозрачного стекла 5.4
У двойного стекла уменьшается до значения 2.8
У К-стекла уменьшается до значения 1.9
При заполнении стеклопакета аргоном уменьшается до 1.6
I-СТЕКЛА
Следующим значительным шагом в производстве теплосберегающих стекол стал выпуск I-СТЕКЛА которое по своим техническим характеристикам превосходит К-стекло. Различие между К-СТЕКЛОМ и I-СТЕКЛОМ заключается в коэффиценте излучательной способности, а также технологии его получения.
Получение предусматривает нанесение на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий (на основе оксидов металлов). Эта технология требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления. Покрытие толщиной в несколько сотен ангстрем, обладающее свойствами светового фильтра, прозрачно для человеческого глаза, хорошо пропускает солнечный свет и отражает тепловое излучение обратно внутрь помещения.
Использование стеклопакетов с I-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат. В течение отопительного сезона эффект от окна средних размеров, застекленного стеклопакетом с I-стеклом эквивалентен сжиганию 120 кг жидкого топлива.
Основным недостатком I-стекол является их сравнительно пониженная абразивная стойкость по сравнению с К-стеклом , что представляет некоторое неудобство при их транспортировке, но учитывая, что такое покрытие находится внутри стеклопакета, это не сказывается на его эксплуатационных свойствах.Зависимость теплопроводности стеклопакета (на примере 4х16х4) от типа покрытия
Зависимость теплопроводности стеклопакета (на примере 4х16х4) от типа покрытия
Тип покрытия |
Фирма-изготовитель стекла
|
Применяемое теплосбе- регающее стекло
|
Светопро- пускание с/п, %
|
Отражение с/п, %
|
g-фактор с/п
|
DIN с/п Kv, Вт/м2К
|
Без покрытия
|
|
Float-float
|
87
|
10 |
0,9 |
2,8 |
К-стекло
|
Glaverbel
|
Planibel
|
|
|
|
1,7 |
|
Isolar
|
Neutralux
|
76 |
|
0,57 |
1,8 |
|
Lux Guard
|
4-12-4 Low-E=2
|
76 |
10 |
0,36 |
1,7 |
|
Pilkington
|
K-Glass
|
76 |
19 |
|
1,9 |
|
PPG
|
Diatherm
|
79 |
11 |
|
1,8 |
|
Saint-Gobain
|
Eco +
|
69 |
18 |
0,7 |
1,9 |
|
Sanko
|
Sanko Select
|
72 |
11 |
0,52 |
1,7 |
I-стекло
|
Interpane
|
Iplus neutral R
|
76 |
|
0,58 |
1,1 |
|
Isolar glass
|
Neutralux
|
76 |
|
0,57 |
1,1 |
|
Lux Guard
|
Super natural
|
76 |
12 |
0,32 |
1,2 |
|
Pilkington
|
Kappafloat
|
|
|
|
1,1 |
|
Sanko
|
Sanko Select
|
72 |
11 |
|
1,0 |
|
Vegla
|
Climaplus
|
72 |
11 |
0,62 |
1,2 |