Окна двери «тепловое зеркало».

В жизни человека окно имеет большое значение. Оно предоставаляет визуальную связь с окружающим миром, вводит окружающий мир в домашний быт, предоставляет возможность жить и работать в комфортных условиях природного освещения. В настоящее время окно несет в себе звукозащитные,теплозащитные и воздухозащитные функции. Одновременно являясь декоративной частью архитектуры здания и внутреннего интерьера помещений.

Среди большого спектра современных технических решений в окнах, таких как использования энергосберегающих стекол с селективными покрытиями, особо выделяется одна из самых перспективных разработок. Это технология стеклопакетов «Тепловое Зеркало», разработанная американской компании Southwall Technologies.

Историю этих разработок следует начать с энергетического кризиса на Западе вначале 1970 г. когда небольшая группа профессоров из США поставила перед собой задачу повсеместного применения достижений военно-космической промышленности в повседнеыной жизни. Взяв за фундамент современные разработки нанесения низкоэмиссионные покрытий, используемых для защиты космонавтов от радиационного и других видов излучений, профессора разработали и запатентовали большое количество изобретений для последуюего их применения в быту. Одним из этих изобретений было производство стеклопакета «Тепловое ЗеркалоTM».

Это изобретение большинство ученых признало как наиболее современной системой остекления зданий. Стеклопакет «Тепловое Зеркало» совершенно прозрачен но в тоже время очень хорошо отражает тепловые лучи, что позволяет сохранять в помещении заданную температур. Американская фирма Southwall Technologies Inc. предложила применять изобретение «Тепловое Зеркало» в остеклении зданий с 1980 г. Это стало самым первым видом остекления зданий со светопрозрачным низкоэмиссионным покрытием.

Как работает «Тепловое Зеркало»?

Принцип работы "теплового зеркала" состоит в следующим: в зимнее время года покрытие отражает тепло в сторону его источника, а в жаркий период оно отражает солнечное тепло на улицу. Конструкция «Теплового Зеркала» включает в себе лучшие характеристики двухкамерного стеклопакета и низкоэмиссионного покрытия стекла. Такой эффект позволяя достичь самых больших значений термического сопротивления остекления близким по своему значениям к термическому сопротивлению самих стен. В основе изобретения лежит особенности передачи теплового потока через остекление, который состоит из:

конвекции
теплопроводности
тепловое излучение

Теплопроводность, это эффект переноса тепла от одного тела к другому при непосредственном их контакте.

Конвекция, это процесс переноса энергии за счет диффузии молекул и атомов газа при движением частиц из области с одной температурой в область с другой температурой.

Тепловое излучение, процесс передачи теплоты при помощьи электромагнитных волн, состоящий в превращении внутренней энергии тела в энергию излучения на поверхности тела, излучающего тепло, и лучистой энергии в тепловую на поглощающей лучистое тепло поверхности. Потеря тепла за счет конвекции и теплопроводности составляет примерно 15% от общих потерь а самые значительные расходя тепла идут именно из за теплового излучения.

Целью к уменьшению потерь тепла за счет теплового излучением выразилось в изготовлении низкоэмиссионных покрытий (Low-E). Но гараздо лучший эффект достигается при применеии технологии «Тепловое Зеркало». Конструкция такого стеклопакета очень проста. В межстекольном пространстве размещают низкоэмиссионную пленку (см. рис. выше). Это полимерная полиэтилентерафталантная пленка толщиной 75 мкм с напылением толщиной от 6 до 12 слоев атомарной толщины различных материалов (диэлектрик(30 нм)\металл (10-20 нм) \диэлектрик (30нм) \ металл) что практически невидимо для нашего глаза. При этом оно селективно отражает, поглощает или пропускает электромагнитные излучения различных длин волн.

Такое напыление пропускает видимый для глаза спектр света, но отражает ИК излучение (тепловые) и задерживает вредное УФ излучение. Слои металлов напыления (золото, серебро, оксид индия и др.) обеспечивают проход электромагнитных волн в спектре излучения, прозрачные же для излучения слои диэлектрических покрытий защищают металлы от окисления. В следствие того что между стеклами натянута пленка, предотвращаются большие потери тепла от теплового излучения, но и снижаются поери тепла из за конвекция. Два этих фактора значительно уменьшают потери тепла через остекления. Маленький вес пленки, отличная светопрозрачность и хорошие звукозащитные и теплозащитные качества "теплового зеркала" являются основными показателями данной технологии.

Наданный момент производят и используют до 12 видов пленок -от абсолютно прозрачной до цветных (бронза, золото). Пленки имеют обозначения в зависимости от своей светопропускающей способности, где цифрой обозначен максимум пропускания видимого света в процентах. Пленки марки HM 88 и пленка с двухсторонним покрытием марки ТС 88 – практически прозрачны и рассчитаны на применение в стеклопакетах в северных климатических зонах, где важны дополнительные теплопоступления от солнца для обогрева помещений.

Окна и двери изготовленные по этой технологии могут выполнять роль пассивных гелиосистем. Для климатических условий стран с жарким климатом применение таких стеклопакетов возможно в любых строительных сооружениях. Технология обеспечивает не только хорошие теплозащитные характеристики пластиковых окон, но и дополнительный обогрев помещений, предотвращает выцветания интерьера. В первую очередь это имееет большое значение для общественных и жилых сооружений массового строительства,музеев, аэропортов, ресторанов, памятников архитектуры и супермаркетов. Стеклопакеты для металлопластиковых окон и дверей с пленками "тепловое зеркало" обладают хорошей отражающей способностью и рекомендуются к применению в окнах на южных и западных фасадах с большой площадью остекления и в любых зданиях, где требуется хорошая светопроницаемость и одновременно высокая защита от солнца. Это могут быть музеи,школы, библиотеки, клиники. Целесообразно также устанавливать стеклопакеты на вертикальных плоскостях теплиц, зимних садов,оранжерей и соляриев. Так же остекление обеспечивает еще большую степень солнцезащиты и применяются при наклонном остеклении нежилых зданий, где требуется более сильная солнцезащита и достаточная светопроницаемость – помещения с вертикальным остеклением, оранжереи обращенным к южной стороне и т.д.

Маленький вес, большая отражающая способность в диапазоне ИК длинноволнового и коротковолнового излучения. Можно подобрать пленку с нужными показателями светопропускания и солнцезащиты в зависимости от вида климатических условий, уровня теплоизоляции металлопластиковых окон и двери, этажности здания и его ориентации относительно сторн света.

Какова эффективность стеклопакета «Теплового Зеркала» в сравнении с обычными стеклопакетами? Характеристики стеклопакета заданы таким образом,что он пропускает через окно видимую часть света, но отражает ИК и не пропускает вредные УФ излучения.

Теплозащитные свойства стеклопакета «Тепловое зеркало» шириной 24 мм соответствуют кирпичной стене толщиной в пол метра. Технология признан специалистами в качестве самой универсальной и полезной системы остекления для гражданских и торговых зданий.

Уникальная конструкция стеклопакета позволяет достичь наиболее высоких в индустрии показателей термического сопротивления пластиковых окон и дверей, которые вблизи по своим значениям к термическому сопротивлению стен,сохраняя полную прозрачность. Такие стеклопакеты позволяет сохранять тепловое равновесие в здании в течение всего года при малом расходе энергии на кондиционирование и отопление помещений.

• снижение тепловых потерь в зимнее время на 59%
• исключает перегрв в летнее время
• летом снижение расходы на кондиционирование больше чем на 29%
• равномерная температура воздуха в здании в течении года
• исключает запотевание окон
• улучшенная звукоизоляция
• значительно уменьшает выцветание обоев, обивки мебели, картин и ковров

Имея неоспоримые преимущества по сравнению с обычными стеклопакетами, они является еще и наиболее дешевой оконной технологией, с точки зрения срока окупаемости затрат на установку. Расходы на применение стеклопакета "тепловое зеркало" при реставрации исторических обьектов окупаются в течение 3-5 лет.

Хорошая звукоизоляция.

Уличный шум часто сильно мешает. Поэтому хорошая звукоизоляция окнаявляется одним из основных критерием при выборе окон. Показатель звукоизоляции данной технологиибольше чем у обычных однокамерных стеклопакетов почти на 40%.

Идеальная защита от УФ излучения.

Остекление по технологии представляет почти 100% защиту от ультрафиолетового света. Через стандартные стеклопакеты проходит до 70% вредного ультрафиолетового излучения. Стеклопакет с низкоэмиссионными покрытиями незначительно уменьшают излучение УФ. Защита от ультрафиолетового света очень важна для витрин с мебелью и одеждой, музеев и все что может быть подвергнуто выцветанию.