Сопротивление стеклопакета теплопередаче: Одна из самых важных характеристик окна – сопротивление теплопередаче

Содержание

Теплоизоляция окна, сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Главная \ Полезное \ Причина образования конденсата \ Теплоизоляция окна, сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Теплоизоляция окон, а говоря правильнее, сопротивление теплопередаче окон ПВХ, в первую очередь, зависит от характеристик стеклопакета. Чем большей теплоизоляцией обладает стеклопакет, тем большей теплоизоляцией будет обладать оконный или дверной блок.

В государственных стандартах, все оценки теплоизолирующих свойств окон определялись величинной сопротивления стеклопакета теплопередаче — приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета. Ниже приведена выдержка из ГОСТ 30674-99 «БЛОКИ ОКОННЫЕ ИЗ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ПРОФИЛЕЙ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ», которая позволяет сделать вывод о различиях в сопротивляемости окон холоду при различных стеклопакетах. Измерения по теплоизоляции проводились для оконных блоков с отношением площади остекления к площади изделия, равным 0,7, и средней толщиной комбинации профилей 58-62 мм.

Ro (м2 °C/Вт) — сопротивление теплопередаче — величина, принятая в России для оценки теплозащитных характеристик материалов или конструкций

Стеклопакет
Значение показателя,
Ro (м2 °C/Вт)

4M1 -16-4M1 0,35

4M1 -16Ar-4M1 0,37

4M1 -8-4M1 -8-4M1 0,49

4M1 -10-4M1 -10-4M1 0,51

4M1 -12-4M1 -12-4M1 0,53

4M1 -10Ar-4M1 -10Ar-4M1 0,54

4M1 -16-К4 0,54

4M1 -12Ar-4M1 -12Ar-4M1 0,56

4M1 -8-4M1 -8-К4 0,57

4M1 -16-И4 0,58

4M1 -16Ar-К4 0,59

4M1 -12-4M1 -12-К4 0,61

4M1 -8-4M1 -8-И4 0,61

4M1 -16Ar-И4 0,63

4M1 -8Ar-4M1 -8Ar-К4 0,63

4M1 -8Ar-4M1 -8Ar-И4 0,65

4M1 -12-4M1 -12-И4 0,66

4M1 -12Ar-4M1 -12Ar-К4 0,67

4M1 -12Ar-4M1 -12Ar-И4 0,72

Особые обозначения в таблице:
М1 — листовое стекло марки М1
4М1 — листовое стекло марки М1 толщиной 4 мм
К4 — листовое стекло 4 мм с энергосберегающим К-покрытием (устар. )
И4 — листовое стекло 4 мм с энергосберегающим И-покрытием
-10- — толщина воздушной камеры в мм, заполнена воздухом
-10Ar- — толщина воздушной камеры 10мм, заполнена аргоном

Приведенное сопротивление теплопередаче — Roпр (м2 °C/Вт) используется для общей оценки всей светопрозрачной конструкции (окна) . Чем больше этот показатель, тем меньше теплопередача через конструкцию. Roтр — требуемые значения коэффициента сопротивления теплопередаче для каждого региона нашей страны определяется в соответствии с продолжительностью отопительного периода. Для жилых зданий в гг. Калининград, С-Петербург, Москва, Иркутск эта величина составляет соответственно 0,40; 0,48; 0,55; 0,65

Теплотехника и сопротивление теплопередаче стеклопакета в фасадном остеклении

Главная

>Производство фасадов

>Производство стеклопакетов

>Теплотехника и сопротивление теплопередаче стеклопакета

Рассчитать проект

При проектировании и реализации фасадных проектов специалисты компании «Альпика» обращают особое внимание вопросам, связанным с теплотехникой и сопротивлению теплопередаче. Это позволяет нашим фасадным конструкциям быть энергоэффективными, обеспечивать максимальный комфорт и удобство при эксплуатации заказчиком.

Для базового понимания темы рассмотрим, что такое сопротивление теплопередаче R, как оно соотносится с коэффициентом теплопередачи U?

Далее рассмотрим следующие темы:

Как работает «И-стекло»? Сколько покрытий имеет смысл ставить в стеклопакете?
Чем отличается однокамерный и двухкамерный стеклопакет?
Как работает Аргон? Правда ли что он выветривается из камер стеклопакета?
Как работает теплая дистанционная рамка в стеклопакете?

Как определить коэффициент сопротивления теплопередаче R и как оно соотносится с коэффициентом теплопередачи U?

R [м2*С/Вт] – Коэффициент сопротивления теплопередаче, данный показатель используется в России. Характеризует насколько хорошо стеклопакет площадью в квадратный метр при разнице температур в один градус Цельсия сопротивляется потоку тепла, измеряемому в ваттах. Чем больше данный коэффициент – тем лучше энергосбережение.

U [Вт/м2*С] – Коэффициент теплопередачи, используется в Европе. Характеризует какой поток тепла идёт через квадратный метра стеклопакета при разнице температур в один градус Цельсия. Чем меньше данный коэффициент, тем лучше поскольку поток тепла меньше (выше энергосбережение).

При сравнении обычного двухкамерного стеклопакета без покрытия стекол, без заполнения и двухкамерного стеклопакета с двумя энергосберегающими покрытиями, с заполнением аргоном мы получаем сопротивления теплопередаче отличающиеся более чем в два раза. А при сравнении энергосберегающего стеклопакета с утепленной кирпичной стеной мы снова получим разницу в сопротивлениях теплопередаче более чем в два раза.

Для зданий теплопотери через окна непропорционально выше, чем через стены,крышу и пол, поэтому уменьшение теплопотерь через светопрозрачные конструкции является эффективным способом повышения коэффициента приведенного сопротивления теплопередаче.

Типы передачи тепла стеклопакетом

Существуют несколько типов передачи тепла:

1Излучение
2Конвекция – передача тепла при помощи теплоносителя
3Прямая теплопередача

Теплотехнику стеклопакета определяет передача тепла от внутреннего стекла внешнему. Если пакет обычный, без наполнения аргоном и без покрытий, то внутреннее стекло передает внешнему 66% тепла при помощи теплового излучения и 34% тепла через прямую теплопередачу и конвекцию. Это показывает, что уменьшение теплопотерь через тепловое излучение будет более эффективной мерой. И для этого используют низкоэмиссионные покрытия стекла. Такие стекла называют Low-E где ключевую роль для уменьшения теплопотерь играет нанесение металлизированного слоя, обеспечивающего отражение тепла (чаще всего — серебра, толщиной до 15 нм, но в целом — технология зависит от типа стекла).

Low E происходит от «glass with Low Emissivity surface» — низкоэмиссионное. Эмиссивитет E – характеристика поверхности стекла характеризующая ее способность излучать и отражать тепло. Эта характеристика определяется в числовом диапазоне от нуля до единицы. Чем меньше E, тем меньше тепла излучается с поверхности, и тем лучше поверхность тепло отражает.

В повседневной жизни мы используем алюминиевую фольгу как низкоэмиссионное покрытие для сохранения высокой температуры свежеприготовленной пищи. У обычных предметов и обычного стекла эмиссивитет составляет около 0.9, а у алюминия он гораздо ниже и составляет 0.2

Для низкоэмиссионного Low E стекла эмиссивитет E составляет 0,03. Для понимания представим, что обычное стекло передает внешнему 90 единиц тепла, а низкоэмиссионное только три единицы.

Рассмотрим особенности применения низкоэмиссионных покрытий в двухкамерных стеклопакетах и в чем различия от однокамерных. Очевидно, что в двухкамерном стеклопакете принципиальным отличием является наличие среднего стекла. Отсюда вытекают два правила для использования низкоэмиссионных покрытий в двухкамерных стеклопакетах.

1Сколько камер в стеклопакетах – столько и должно быть покрытий
2Для наилучшего эффекта необходимо чтобы покрытия находились в разных камерах

Для достижения лучших показателей теплотехники оптимально устанавливать покрытия в двухкамерных стеклопакетах в позициях 2 и 5.

Сопротивление теплопередачи сильно зависит от ширины дистанционных рамок в стеклопакете. Эта зависимость обусловлена наличием конвекции внутри камер стеклопакета.

Сопротивление теплопередачи уменьшается, когда:

1Увеличивается ширина дистанционной рамки
2Увеличивается разница температур внутри и снаружи стеклопакета. Для разных регионов страны разница температур существенно отличается

Конвекция в одном и том же стеклопакете с одной и той же формулой при разных температурных границах работает совершенно по-разному. Именно поэтому сразу рассчитать по формуле коэффициент сопротивления теплопередаче из коэффициента теплопередачи не получится. Нужно будет или рассчитывать коэффициент сопротивления теплопередаче напрямую или предварительно рассчитывать коэффициент теплопередачи для наших условий.

Рассмотрим по данным графика как меняется сопротивление теплопередаче при использовании аргона и увеличении ширины дистанционной рамки. При увеличении ширины дистанционной рамки до 16 мм. сопротивление теплопередаче растёт, а после 16 мм. начинает уменьшаться. Это происходит из-за увеличения конвекции внутри камеры стеклопакета при слишком широкой рамке. Перелом показаний сопротивления теплопередаче при европейских температурных условиях с использованием аргона происходит при ширине дистанционной рамки в 16 мм., а при российских (минус 20 градусов Цельсия) уже при ширине 12 мм. По графику наглядно видно, как различаются показатели сопротивления теплопередаче при наличии воздуха и аргона внутри камер стеклопакета в европейских и Российских климатических условиях.

Аргон газ инертный и имеет вдвое меньшую удельную теплоемкость чем воздух. Это означает:

Чем больше разница температур или ширина дистанционной рамки – тем интенсивнее конвекция
Чем интенсивнее конвекция – тем больший выигрыш дает аргон
Дополнительно стоит отметить что аргон сравнительно очень дешевый

Приведенное сопротивление теплопередаче

Все, что мы рассматривали ранее относится к центральной зоне стеклопакета. Для краевой зоны большое влияние оказывают множество дополнительных факторов таких как дистанционная рамка, сопряжение с профильной системой и многое другое. Граница между центральной и краевой зоной расположена в 100 мм. от боковых краев, верхнего края стеклопакета и в 150 мм. от нижнего края стеклопакета.

Оконный проем с точки зрения теплотехники состоит из трех частей:

1Профильная часть стеклопакета
2Краевая часть стеклопакета
3Центральная часть стеклопакета

Все данные части имеют разные коэффициенты сопротивления теплопередаче. Приведенное сопротивление теплопередаче состоит из сопротивлений теплопередаче этих разнородных частей стеклопакета и учитывает площади данных частей.

У стандартного оконного стеклопакета очень большая краевая зона. Именно поэтому чем меньше площадь стеклопакета, тем приведенное сопротивление теплопередаче ближе по значению к сопротивлению теплопередаче краевой зоны.

Все стекольные компании рассчитывают теплотехнику стеклопакета только в центральной зоне поскольку они не знают какая будет дистанционная рамка, размеры стеклопакета и соответственно соотношение площадей краевой и центральной частей. Стеклопакет с одной и той же формулой, но разного размера будет иметь разные значения приведенных сопротивлений теплопередаче.

Дистанционные рамки

Напоследок рассмотрим влияние дистанционных рамок на теплотехнику стеклопакета. Существуют алюминиевые дистанционные рамки и композитные дистанционные рамки из пластика с алюминиевым слоем для лучшей адгезии. Наглядно видим, что алюминиевая рамка в стеклопакете по сути является мостиком холода между двумя стеклами и через нее уходит много тепла.

Чем больше у стеклопакета коэффициент сопротивления теплопередаче, тем более высокая температура около стеклопакета внутри и тем более комфортнее около него находиться.

Техническая информация | Стекло и теплоизоляция

Техническая информация о стекле

Теплообменники

Всякий раз, когда между поверхностями существует разница температур, тепло будет мигрировать из более теплой области в более холодную.
Это справедливо для всех поверхностей. Однако особенность остекленной поверхности заключается в том, что она также прозрачна для солнечного излучения, что приводит к свободному притоку тепла.

Теплообмен через поверхность

Тепло передается через поверхность и, следовательно, теряется одним из трех способов:

— теплопроводность передача тепла внутри тела или между двумя телами при непосредственном контакте. Никакой материал физически не перемещается во время этого типа передачи.
Тепловой поток между двумя сторонами листа стекла зависит от разницы температур между сторонами и теплопроводности материала.
Теплопроводность стекла: Р = 1,0 Вт/(м.К)

— конвекция перенос тепла между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом. Этот тип передачи включает в себя движение посредством циркуляции.

— излучение – это передача тепла излучением между двумя телами при разных температурах.

При температуре окружающей среды это излучение происходит в инфракрасном диапазоне спектра с длиной волны более 5 мкм. Она пропорциональна излучательной способности этих тел.
— коэффициент излучения связан с характеристикой поверхности тела. Чем ниже коэффициент излучения, тем слабее теплопередача.
Нормальный коэффициент излучения εn стекла равен 0,89. Определенные типы стекол можно модифицировать с помощью низкоэмиссионного покрытия, и в этом случае εn может составлять всего 0,02.

Коэффициенты поверхностного обмена

Поверхность будет обмениваться теплом с воздухом, с которым она находится в контакте, путем теплопроводности и конвекции. Он также будет обмениваться теплом с окружающей средой за счет излучения.
Обычно эти теплопередачи в области строительства связаны со скоростью ветра, температурой и уровнем излучения. Они характеризуются he для внешних обменов и hi для внутренних обменов.
Стандартные значения для этих коэффициентов: he = 23 Вт/(м2.K) hi = 8 Вт/(м2.K)

Теплопередача поверхности

Значение U поверхности теплопроводностью, конвекцией и излучением выражается ее значением U*.
Это скорость потери тепла на квадратный метр при разнице температур в 1 градус Кельвина или Цельсия между внутренней и внешней частями.
Он рассчитывается с использованием коэффициентов поверхностного обмена he и hi, определенных выше и в соответствии с BS EN 673.
Можно рассчитать конкретное значение U*, используя расчетные значения коэффициентов поверхностного обмена, которые будут учитывать варианты окружающей среды, такие как скорость ветра.
Чем ниже значение U, тем меньше потери тепла.

Коэффициент теплопередачи* остекления

Двойное остекление обеспечивает лучшую теплоизоляцию, чем одинарное остекление. Принцип двойного остекления заключается в том, что, заключая полость сухого неподвижного воздуха между двумя листами стекла, теплообмен за счет конвекции уменьшается, а низкая теплопроводность воздуха ограничивает потери тепла за счет теплопроводности.
* Значение U согласно европейским стандартам, ранее известное в некоторых странах как коэффициент К.

Повышение коэффициента теплопередачи окон

Повышение коэффициента теплопередачи означает снижение теплопередачи путем теплопроводности, конвекции и излучения.
Поскольку изменить внутренний и внешний коэффициенты теплопередачи невозможно, любые улучшения достигаются за счет уменьшения теплообмена между двумя стеклянными составляющими стеклопакета:
• Излучаемую теплопередачу можно уменьшить, используя стекло с низкоэмиссионным или низкоэмиссионным покрытием.

Используя эту концепцию, компания SAINT-GOBAIN GLASS разработала серию стекол с низкоэмиссионным покрытием, которые обеспечивают улучшенную теплоизоляцию:
• Стекло с напыляемым покрытием, нанесенным в вакууме: серия SGG PLANITHERM и серия SGG COOL-LITE SKN

• Потери тепла за счет теплопроводности и конвекции можно уменьшить, заменив воздух в полости блока газом с более низкой теплопроводностью (обычно аргоном). ).

Энергетический баланс

Окна являются источником как потерь тепла, измеряемых коэффициентом теплопередачи, так и притока тепла от солнечной энергии, представленного солнечным фактором.
Общий энергетический баланс окна равен получению тепла от солнечной энергии за вычетом потерь тепла.
В средах с доминирующим нагревом наиболее энергоэффективные окна сокращают тепловые потери до точки, в которой они превышают приток солнечного тепла, таким образом, становясь чистым источником энергии. Энергоэффективность окон в умеренном климате более подробно обсуждается в разделе «Энергоэффективность окон».

Тепловой комфорт

Повышенная температура стен

Человеческое тело обменивается теплом с окружающей средой посредством излучения. Когда мы стоим у холодной стены, даже если температура в помещении комфортная, у нас иногда возникает ощущение, что мы стоим на сквозняке.
Зимой температура внутренней поверхности окна с низким коэффициентом теплопередачи, вероятно, будет выше, что снижает так называемый «эффект холодной зоны» вокруг окна.
Поэтому:

мы можем находиться ближе к окнам, не чувствуя себя некомфортно
меньше риск образования конденсата.

Подробнее

Стекло и солнечное излучение

Определение толщины стекла

Безопасность и защита

Найти дистрибьютора

Как теплоизоляционное стекло сохраняет тепло

Одна из причин, по которой люди любят зиму, заключается в том, что так уютно и уютно находиться в тепле в помещении, когда на улице холодно. И один из самых простых способов согреться в помещении, не набрасываясь на одеяла и не оставаясь на одном месте всю зиму, — оборудовать жилое пространство стеклопакетами. Теплоизоляционное стекло удерживает холодный воздух снаружи и теплый воздух внутри — там, где ему и место! Он универсален и эффективен, и его можно использовать различными способами, чтобы помочь вам согреться в холодную погоду.

Как работает стеклопакет?

Стандартные окна способствуют потере тепла с течением времени

В стандартной оконной конструкции оконное стекло используется для отделения внутренней части дома от внешней. Это означает, что есть только одно стекло, препятствующее проникновению тепла внутрь и наружу через окно. Одиночное стекло очень легко передает тепло посредством различных процессов, таких как конвекция и теплопроводность.

Теплопроводность — это когда тепло проходит через молекулы объекта. Звучит сложно, но подумайте об этом: когда вы держите чашку горячего кофе, вы чувствуете тепло, потому что оно проходит через кофе и кружку к вашей коже.

При конвекции тепло передается движением воздуха. Применительно к окну это означает, что теплый воздух возле окна становится холоднее, когда он дует на холодное стекло. Поскольку более холодный воздух циркулирует внутри, он делает весь дом прохладнее.

Эти два процесса — теплопроводность и конвекция — являются основными причинами, по которым стандартные окна способствуют потере тепла, когда вы пытаетесь согреться зимой.

Теплоизоляционное стекло помогает предотвратить потери тепла

Стеклопакеты окна или двери состоят не из одного, а из двух или даже трех оконных стекол. Стекла разделены прокладками, а пространство между стеклами заполнено инертным и безвредным газом, таким как аргон или криптон.

Это два основных преимущества!

У холодного воздуха есть несколько окон, чтобы добраться до вас.
Пространство между стеклами — вместе с газом внутри пространства — уменьшает эффекты проводимости и конвекции.

Чем шире промежутки между стеклами, тем эффективнее изоляция. Добавление дополнительных оконных стекол также делает изоляцию более эффективной, но в большинстве домов и предприятий нецелесообразно устанавливать окна с более чем двумя стеклами.

Дополнительные преимущества стеклопакетов!

Теплоизоляционное стекло значительно согревает ваш дом, но оно имеет и другие преимущества.

Сохраняйте прохладу. Так же, как в воде легче сохранять тепло в доме, так же легче сохранять прохладу летом. Поскольку теплоизоляционное стекло просто затрудняет перенос воздуха, оно удерживает холодный воздух внутри и горячий воздух снаружи.
Наслаждайтесь тишиной. Стеклопакеты снижают уровень внешнего шума, поэтому в вашем доме будет тише и комфортнее!
См. меньшие счета — Изоляционное стекло делает ваш дом более энергоэффективным, и это здорово для вашего кошелька! Вы обнаружите, что ваш дом использует меньше энергии, чтобы согреться зимой, и меньше, чтобы сохранить прохладу летом, и это отразится на вашем ежемесячном счете за коммунальные услуги.

3 способа использования стеклопакетов в вашем доме

Окна!
Двери. Если какая-либо из дверей вашего дома застеклена, изоляционное стекло работает для них так же эффективно, как и для окон, уменьшая потери тепла и помогая вам оставаться в тепле.
Нетрадиционные окна, такие как световые люки, также выигрывают от теплоизоляционного стекла.

Профессиональные советы по использованию стеклопакетов

Вы можете сделать так, чтобы стеклопакеты работали еще эффективнее, выбрав нестандартные типы стекла. Например:

Стекло с низким коэффициентом излучения (или низкоэмиссионное стекло) — еще более эффективно сохраняет тепло в вашем доме. Это стекло покрыто специальным покрытием, отражающим тепло. Это означает, что он может пропускать тепло и свет внутрь, но предотвращает потерю тепла. А когда погода становится теплой, он работает в обратном направлении, чтобы отводить тепло, но препятствовать его проникновению.
Тонированное или отражающее стекло — оно устойчиво как к теплу, так и к свету. Этот тип стекла может помочь уменьшить блики в помещении, а также удерживать тепло в летнее время.
Стекло, уменьшающее ультрафиолетовое излучение – Устали от выцветшей мебели, краски или ковра? Этот тип стекла защищает мягкую мебель, ковры, предметы искусства и краски от выцветания.