Теплопроводность окон пластиковых: На сколько окно всегда холоднее стены? Теплопроводность и теплозащита пластикового окна (пвх).

Блог инженера теплоэнергетика | Теплоизолирующие свойства окон

      Здравствуйте! Заметно снизить потери тепла в квартире можно, грамотно выбрав окна для своего дома. Правильно подобранное окно позволяет на 50-60% снизить потери тепла. И чтобы выбрать окно, которое сделает ваш дом ощутимо теплее, необходимо хорошо знать особенности окон, влияющие на его способность удерживать тепло.

Что влияет на теплоизолирующие свойства окон?

     В первую очередь теплоизолирующие свойства зависят от материала рамы. Наименьшей теплопроводностью обладают деревянные и пластиковые окна. Из металлических окон хуже всего держат тепло алюминиевые, и именно поэтому профили из этого металла применяются при остеклении балконов и лоджий, не нуждающихся в отоплении. Для оценки потерь тепла используется коэффициент теплопроводности, измеряемый Вт/м2 оС. Чем выше этот показатель, тем больше тепла теряется через тот или иной материал. У наиболее распространённых оконных материалов он следующий:

• дерево = 0,18 Вт/м2 оС

• ПВХ = 0,15–0,2 Вт/м2 оС

• сталь = 58 Вт/м2 оС

• алюминий = 221 Вт/м2 оС

      Второе, что влияет на теплопроводность окна – особенности остекления. Стеклопакеты намного лучше задерживают теплообмен между помещением и улицей, нежели одинарные стёкла. Чем больше камер включает в себя стеклопакет, тем лучше окно способно предотвратить утечку тепла из помещения. При заполнении камер аргоном или иным благородным газом, теплоизоляция увеличивается на 10-15%, чем при вакууме.

      Отдельно скажем про стекла с теплоизолирующим напылением. Это напыление представляет собой тончайший слой серебра, либо другого металла, схожего по свойствам, и повышает задержание тепла в помещении за счёт отражения инфракрасных лучей, испускаемых источниками тепла. Отражение и возврат тепловых лучей в помещение приводят к повышению температуры воздуха.

      Определить то, нанесено ли энергосберегающее напыление на стекло или нет на глаз невозможно. Именно поэтому используется следующий приём: зажигают свечу или зажигалку, поднося близко к стеклу. Если отражающийся цвет близок к реальному цвету пламени, то стекло напыления не имеет. При наличии энергосберегающего покрытия отражаемый свет заметно отличается от реального (например, жёлтое пламя в отражении видится розоватым).

      В целом же, стоит заметить, что чем меньшую площадь занимает стекло от общего размера окна, тем меньше тепла пропускает такое окно.

Для наглядности: при показателе 0,55 температура внутреннего стекла будет равна 14,5 оС в условиях: –26 оС на улице и +24 оС в помещении. У окна с показателем 0,65 при тех же условиях температура внутреннего стекла составит +16 оС.

     Согласно этой классификации, окна из ПВХ с однокамерными стеклопакетами относятся к категории Д1, в то время как двухкамерные ПВХ-окна относятся к категориям Г2 и Г1. Трёхкамерные окна демонстрируют сопротивление передаче тепла в пределах от 0,55 до 0,69 м2 оС/Вт, относясь к классам В2, В1 и Б2. Окна-рекордсмены показывают сопротивление теплопередаче превышающее 1 м2 оС/Вт. Такие окна имеют полный теплосберегающий комплект: стеклопакеты с тремя и более камерами, напыление, отражающее инфракрасные лучи, двойную раму (которая представляет собой ПВХ-раму со стеклопакетом, вставленную в другую более крупную раму).

      Алюминиевые окна обладают сопротивлением передаче тепла не выше 0,4 м2 оС/Вт. Среди металлических изделий наиболее эффективно удерживают тепло стальные окна с трёхкамерным стеклопакетом. Их показатели могут доходить до 0,5 м2 оС/Вт.

Какие окна наиболее оптимально сочетают теплоизолирующие свойства и практичность?

      На сегодняшний день с уверенностью можно сказать, что задачу обеспечения теплоизоляции и комфорта использования отлично выполняют окна из ПВХ. С одной стороны они сохраняют тепло в той же мере, что и их аналоги из дерева. С другой стороны, ПВХ более долговечен, не боится влаги, не нуждается в покраске и перекраске, а также обладает большей прочностью на удар. Обязательным условием производства строительных изделий из поливинилхлорида является добавление в него противопожарных присадок. Эти вещества препятствуют возгоранию материала, что также выгодно его отличает от дерева.

     Обратите внимание, что заметно снизить потери тепла через окна можно, снабдив их ставнями или жалюзи.

Статья подготовлена компанией «Волоколамские окна» – http://lamaokna.ru

Коэффициент теплопроводности — Словарь оконных терминов

• 
  

  VEKA EUROLINE Ваши первые окна VEKA 3D ОБЗОР

  Вы начинаете обустраивать новое жилище или решили сделать Ваш первый капитальный ремонт и хотите купить пластиковые окна достойного качества за оптимальные деньги? Ваш выбор – VEKA Euroline!

  
  

  Профильная система VEKA Euroline Многокамерные профили шириной 58 мм Элегантный внешний контур Ширина комбинации рама-створка в световом проеме от 96 до 156 мм Специальное армирование по нормативам VEKA Разнообразные варианты исполнения створок: смещенные, полусмещенные

• 
  

  VEKA EUROLINE PRO Бережливым потребителям 3D ОБЗОР

  Вы бережливый и расчётливый хозяин новой квартиры? Потребность заменить окна от застройщика на качественный, но не дорогой вариант удовлетворит профиль Euroline PRO! Ваш выбор – VEKA Euroline PRO!

  
  

  Профильная система VEKA Euroline PRO Многокамерные профили шириной 58 мм Элегантный контур сохраняет классическую оптику системы Euroline Толщина наружной стенки 3 мм соответствует нормам RAL Ширина комбинации рама-створка в световом проеме 109 мм Специальное армирование по нормативам VEKA

• 
  

  VEKA SOFTLINE Качество без ограничений 3D ОБЗОР

  Вы уверенный и самодостаточный владелец большой, новой квартиры и хотите внести в неё гармонию, стабильность, разнообразие форм и дизайна? Ваш выбор – VEKA Softline!

  
  

  Профильная система VEKA Softline Пятикамерные профили шириной 70 мм Толщина наружной стенки 3 мм соответствует нормам RAL Элегантный контур Различные варианты исполнения створки: совмещённая, смещённая, полусмещённая Ширина комбинации рама-створка в световом проеме от 81 до 158 мм Специальное армирование по нормативам VEKA

• 
  

  VEKA SOFTLINE 82 Лучше, чем очень хорошее окно 3D ОБЗОР

  VEKA Softline 82 — это инновационный профиль, позволяющий уже сегодня проектировать и производить окна, соответствующие высоким требованиям завтрашнего дня. Ваш выбор – VEKA Softline 82!

  
  

  Профильная система VEKA Softline 82 Стабильная многокамерная система с превосходными изолирующими характеристиками Высокая шумоизоляция обеспечивает тишину и спокойствие Вашего дома Высококачественный пластик, устойчивый к воздействиям внешней среды. Ровная гладкая поверхность Использование специальных армирующих усилителей обеспечивает высокую стабильность конструкций

• 
  

  VEKA SWINGLINE Элегантное энергосбережение 3D ОБЗОР

  Вы — человек, для которого эстетичность окна не менее важна, чем практичность? Элегантные окна из профиля Swingline дополнят интерьер и надёжно защитят от холода и шума! Ваш выбор – VEKA Swingline!

  
  

  Профильная система VEKA Swingline Эксклюзивная высококачественная профильная система с превосходными изолирующими характеристиками Новый элегантный дизайн: мягкие скругленные радиусы наружного контура Идеальное качество поверхности, превосходная оптика Специальные усилители обеспечивают высокую стабильность конструкций

• 
  

  VEKA-WHS Экономным потребителям

  Вы нерасточительный человек, желающий приобрести новые металлопластиковые окна? Сделать безубыточную покупку тогда, когда каждая копейка на счету, можно! Ваш выбор – VEKA-WHS!

  
  

  Профильная система VEKA-WHS Замкнутое металлическое армирование из оцинкованной стали 4 камерная система с монтажной шириной 60 мм. Изделия матово-белого цвета и с черным уплотнением Толщина стеклопакетов 24 мм , 31 мм Не изготавливаются изделия: непрямоугольной формы, штульповые, с импостами соединенными крестом, с москитными сетками на штоках, входные и межкомнатные двери

• 
  

  VEKA 70 Больше качества, меньше денег 3D ОБЗОР

  Вы привыкли получать лучшее, но хотите немного сэкономить? Профиль VEKA 70 — это идеально соотношение «цена-качество». Класс профиля А+ — не обязательно означает «очень дорого». Ваш выбор – VEKA 70!

  
  

  Профильная система VEKA 70 Многокамерные профили шириной 70 мм Толщина наружной стенки 3 мм соответствует нормам RAL Элегантный контур, повторяющий геометрический рисунок EUROLINE и SOFTLINE Ширина комбинации рама-створка в световом проеме 112 мм Специальное армирование по нормативам VEKA Возможно использование одинаковых усилителей в раме и створке

Теплопроводность ненаполненных пластиков – C-Therm Technologies Ltd.

// Блог 26 августа 2019 г.

Прибор для измерения теплопроводности C-Therm Trident обеспечивает быстрый и простой способ измерения теплопроводности пластмасс и полимеров.

FLEX Transient Plane Source Датчик для измерения теплопроводности полимерного композита.

Полимеры являются важной частью повседневной жизни, и каждый день проводится все больше исследований для разработки новых, более универсальных, новых полимеров. Испытание теплопроводности этих полимеров имеет первостепенное значение для определения их тепловых характеристик в различных условиях.

Как модифицированный плоский источник переходных процессов (MTPS), так и плоский источник переходных процессов (TPS) способны быстро и точно измерять теплопроводность полимеров в различных условиях окружающей среды. Между тем, переходный линейный источник (TLS) может измерять теплопроводность расплавов полимеров.

Теплопроводность обычных ненаполненных пластиков, таких как тефлон, ПВХ и АБС, приведена ниже.

Теплопроводность ненаполненных пластиков (Вт/мК)

¹

Все значения в таблице определены при комнатной температуре. Как правило, теплопроводность увеличивается на несколько процентов в диапазоне 0-100°C. Только при очень низких температурах (обычно 40K) пластмассы демонстрируют явное снижение. Наполнители, такие как серебро, медь, УНТ и т. д., обычно вызывают резкое увеличение теплопроводности полимерного композита.

Чтобы узнать больше о том, какой датчик подходит для вашего полимера, или об услугах, которые может предоставить C-Therm, ознакомьтесь с приведенными ниже ресурсами.

– Руководство по выбору метода: идеально подходит для определения датчика, наиболее подходящего для вашего образца. для частого измерения теплопроводности или требует гибкости для различных материалов. Поговорите сегодня с экспертом о том, какая конфигурация будет соответствовать вашим техническим потребностям.

Этот блог является частью нашего приложения «Проводящие полимеры».

¹ Источник: Electronics Cooling – Design, Materials, Compounds, Adhesives, Substrates, Number 2, Technical Data, Volume 7

УПРОЩЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Запросить цену

Моделирование тепловых характеристик в окнах

Для поддержания внутри здания комфортной температуры необходимы хорошо спроектированные окна, чтобы не допускать проникновения тепла летом и тепла зимой. Давайте посмотрим, как окна обеспечивают теплоизоляцию и как они переносят (или не переносят) тепло между внутренней частью здания и внешней средой.

Минимизация теплопередачи в окнах

Ключом к минимизации теплопередачи в окнах здания является выбор правильных материалов и дизайна. Большинство окон состоят из двух-трех стеклянных панелей, известных как изолирующее остекление , с пространством между ними для обеспечения изоляции. (В арктическом климате иногда окна делаются даже с четырьмя или пятью такими стеклянными панелями.)

Между двумя стеклами есть прокладка, которая их разделяет. Старые распорки сделаны из металла, но металл очень хорошо проводит тепло — полная противоположность тому, что хочет обитатель здания в своем окне. Следовательно, чаще используются конструкционная пена или алюминий, покрытый тепловым барьером. Пространство между стеклами заполнено газом с низкой теплопроводностью, например, аргоном или криптоном, для уменьшения теплопередачи между стеклами. Эти газы используются потому, что они имеют еще более низкую теплопроводность, чем воздух, поэтому они очень хорошо блокируют теплопроводность.

Схема окна. Розовый блок — это распорка, а красные области обозначают уплотнения. Изображение предоставлено Википедией .

Моделирование теплоизоляции

Тогда почему зимой в моем офисе становится холоднее, чем в остальной части здания? При проектировании этих изолированных окон важно убедиться, что пространство между стеклами имеет правильную ширину. Если места слишком много, в газе могут развиться конвекционные потоки, которые, оставаясь незатухающими, будут переносить тепло от более теплого стекла к более холодному. С другой стороны, если места недостаточно, тепло будет легко перемещаться от одного стекла к другому, потому что они расположены так близко друг к другу, что может возникнуть теплопроводность.

При определении идеальной конструкции окна мы можем обратиться за помощью к программному обеспечению для моделирования. Международный стандарт ISO 10077-2:2012 определяет, как должно выполняться программное моделирование для прогнозирования тепловых характеристик окон, дверей и ставней. Он также предоставляет набор контрольных показателей, которые должно пройти программное обеспечение для моделирования, чтобы быть проверенным. COMSOL Multiphysics успешно проходит все эти тесты.

Давайте проверим одну из этих эталонных моделей для имитации тепловых характеристик окна.

Сечение оконной рамы и остекления.

Геометрия модели COMSOL, показанная выше, включает два стеклянных оконных стекла; заправочный газ; прокладка, состоящая из тонкой алюминиевой пластины, слоя силикагеля и слоя полиамида; деревянная рама, содержащая несколько полостей; и несколько блоков каучука под названием этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), который используется для герметизации — присутствие каучука делает оконную раму воздухонепроницаемой и водонепроницаемой.

Оконные рамы полны дыр

Состав рамы является важным фактором при настройке этой симуляции для изучения температурного градиента. Часто в оконных рамах преднамеренно делают полости. Они обеспечивают теплоизоляцию до тех пор, пока конвекция в полости ограничена. Стандарт ISO 10077-2:2012 классифицирует каждую полость по ее форме и степени вентиляции, которой она подвергается.

Полости варьируются от невентилируемых (полностью закрытых), что означает, что они находятся внутри рамы и не соединены с внешней границей или соединены щелью менее 2 миллиметров; до слегка вентилируемый , то есть соединенный с внутренней или внешней границей щелью менее 10 миллиметров; до хорошо вентилируемая , термин, охватывающий любую полость, не охваченную двумя другими типами (и обычно более открытую к внешней границе).

Теплопроводность рамы также влияет на то, насколько хорошо окно сохраняет тепло или холод. Пластиковые или деревянные рамы, подобные той, что показана на схеме выше, имеют низкую теплопроводность и обеспечивают хорошую изоляцию. Рамы из более проводящих материалов, таких как металлы, переносят больше тепла с одной стороны окна на другую. Алюминиевые рамы часто используются в коммерческих зданиях из-за их прочности материала, но они требуют тщательного проектирования, чтобы иметь хорошие тепловые характеристики.

Проверка эффективности изоляционного остекления

Итак, насколько хорошо окно изолирует? Чтобы смоделировать тепловой поток через окно, нам необходимо учитывать тепловое сопротивление каждого материала, а также геометрию (включая размер, форму и расположение полостей). Другие переменные включают внутреннюю и внешнюю температуры, коэффициенты для расчета теплопередачи и граничные условия, определяющие тепловой поток. Как видно из результатов моделирования, между внешней границей оконного остекления и внутренней частью может быть довольно большая разница температур — значит, окно хорошо справляется со своей задачей.

Температурный профиль для модели окна COMSOL.

Когда недавно зашел управляющий зданием, чтобы проверить сквозняк в моем офисе, я на мгновение прервал свою работу, чтобы посмотреть, как он измеряет температуру на разных высотах вдоль стены.