Селективные стекла для дома
Кроме применения в качестве покрытия солнечных панелей, селективное покрытие стеклопакета пользуется не меньшим спросом. Селективные стекла, или же мультифункциональные, как их еще называют, применяются для обычных домовых, для остекления коммерческих зданий, спортивных комплексов, муниципальных учреждений и т. д. Такие стекла способны обеспечить хорошую защиту от солнечных лучей и создать благоприятный микроклимат внутри помещения.
Селективное поглощающее покрытие, нанесенное на обычные стекла, создает хорошую защитную пленку. Основная задача таких элементов – это создание максимально благоприятных условий внутри помещения как в летнее время года, так и в зимнее. Суть их работы достаточно простая: летом стекла отсеивают некоторое количество солнечных лучей, чем не дает помещению сильно нагреваться, зимой же они будут служить отличным препятствием для тепловой энергии, не давая ей покидать комнату.
Пленка для панелей
Есть другой вариант нанесения селективного поглощающего покрытия. Для этого была разработана специальная пленка, которая в настоящее время представлена в двух типах: однослойная и многослойная на металлизированной подложке.
Что касается эффективности пленок, то коэффициент достаточно высок и сравним с этим же показателем у красок, однако если говорить о стоимости, то она сильно отличается. Качественная пленка характеризуется тем, что ее излучательная способность составляет 5% и менее.
Что касается процесса нанесения, то процедура очень проста. Однослойная самоклеящаяся пленка крепится к листу металла, который может быть изготовлен из цинка, меди, алюминия. Каких-либо сложных манипуляций проводить не приходится, пленка клеится очень легко. Однако перед ее нанесением стоит обработать металлический лист так же, как это делалось в случае с краской, то есть нужно обработать его шлифовальной машинкой с абразивным кругом.
Селективные стекла для дома
Кроме применения в качестве покрытия солнечных панелей, селективное покрытие стеклопакета пользуется не меньшим спросом. Селективные стекла, или же мультифункциональные, как их еще называют, применяются для обычных домовых, для остекления коммерческих зданий, спортивных комплексов, муниципальных учреждений и т. д. Такие стекла способны обеспечить хорошую защиту от солнечных лучей и создать благоприятный микроклимат внутри помещения.
Селективное поглощающее покрытие, нанесенное на обычные стекла, создает хорошую защитную пленку. Основная задача таких элементов – это создание максимально благоприятных условий внутри помещения как в летнее время года, так и в зимнее. Суть их работы достаточно простая: летом стекла отсеивают некоторое количество солнечных лучей, чем не дает помещению сильно нагреваться, зимой же они будут служить отличным препятствием для тепловой энергии, не давая ей покидать комнату.
Особенности
Энергосберегающие стеклопакеты, как уже ясно из названия, обеспечивают лучшую теплоэффективность помещения. Это связано с их способностью пропускать короткие УФ-лучи и задерживать, а точнее, направлять обратно в комнату тепловую энергию. То есть солнечное тепло проникает в помещение, а находящаяся внутри тепловая энергия не покидает его.
Энергосберегающие оконные системы имеют в составе флоат-стекло (особое полированное стекло), которое имеет специальное низкоэмиссионное напыление.
Оно обладает способностью теплосбережения, для сохранения которого его размещают не снаружи, а внутри стеклопакета. Это позволяет повысить теплоэффективность стекла до 50-80% по сравнению с обычным стеклопакетом.
Пространство между стеклами заполняется высушенным воздухом.
В целях повышения теплоэффективности стеклопакета воздух может заменяться аргоном или другим инертным газом (чаще криптоном). Использование аргона позволяет повысить теплоэффективность ПВХ- окна на 5-7%.
Герметичность достигается благодаря абсолютной точности габаритов стекол, а также посредством обработки конструкции по всему периметру особым герметиком.
Энерго- или теплосберегающие изделия также называют низкоэмиссионными (поскольку характеризуются низкой излучательной способностью) или селективными (за способность отражать лишь часть электромагнитных волн).
Если выбираются энергосберегающие стеклопакеты, то достаточно однокамерного варианта. Они имеют достаточные показатели теплосбережения, характеризуются небольшим весом (а значит, не нагружают фурнитуру), имеют длительный срок эксплуатации (20-25 лет).
Впрочем, для регионов с суровыми климатическими условиями предусмотрены и двухкамерные пакеты, оснащенные низкоэмиссионными стеклами. Между ними находится дистанционная рамка, имеющая перфорацию. Отверстия заполняются специальными гранулами, предотвращающими образование губительного для напыления конденсата.
Продолжительный период эксплуатации, как и сохранение технических характеристик изделия, возможно только при условии герметичности покрытия.
Если по каким-то причинам она нарушена и напыление контактирует с воздухом, на поверхности стеклопакета появятся разводы.
Важнейшей особенностью низкоэмиссионной конструкции является не только способность увеличивать теплоэффективность помещения в холодное время, но и отражение солнечных лучей в жаркое время года. В любом случае, это позволяет создавать в доме приятный микроклимат, а также снижать расход электричества за счет уменьшения использования энергоносителей для отопления или кондиционирования.
Исходя из этого можно выделить плюсы теплосберегающих стеклопакетов:
- высокая теплоэффективность, обеспечивающая снижение расхода электроэнергии;
- снижение веса оконной конструкции, а значит, увеличение срока службы фурнитуры и комплектующих;
- защита помещения от перегрева, а мебели и настенных покрытий – от выгорания;
- создание благоприятного микроклимата за счет поддержания комфортной температуры и чрезмерного освещения солнцем;
- отсутствие конденсата на окнах;
- простота установки и ухода – такие стеклопакеты ничем не отличаются от обычных в монтаже и эксплуатации.
Недостатки обычно проявляются лишь при нарушении герметизации стеклопакета – он теряет свои теплоизоляционные свойства. Кроме того, при выборе I-стекла придется смириться с уменьшением светопропускающей способности изделия.
Иногда среди недостатков называют более высокую стоимость изделий. Однако эти минусы нивелируются высокими теплосберегающими характеристиками и длительным периодом эксплуатации.
Изготовление iM-стеклопакетов
Главное отличие – в процессе изготовления стекла. Листы по конвейеру проходят через магнетронные камеры, в которых формируются слои напыления. Например, для изготовления мультистекла второго поколения Double Silver от компании Pilkington Suncool используются 22 такие камеры.
Мультифункциональные стекла устанавливают в стеклопакет напылением внутрь, защищая металлический слой от химического разрушения воздухом, а также от физических повреждений. Дополнительную защиту и теплоизоляцию обеспечивает инертный газ, чаще всего аргон, закачиваемый между стеклами.
IM-напыление эффективно даже в однокамерных стеклопакетах, но наибольшее распространение получили двухкамерные. Конструкции с тремя и четырьмя камерами сохраняют тепло лучше, но задерживают много света – комната может стать темной, неуютной. Поэтому их устанавливают в северных районах.
Новые составы, новые методы получения высокоэффективных абсорберов
Над поиском составов термостойких красок, способных по максимуму поглощать солнечную энергию, работают многие ученые. В Германии в 1980 году доктор Вольфганг Цезиаль и инженер Густав Кроз получили патент на «Способ получения селективно поглощающих площадей поверхности для солнечных коллекторов и устройство для реализации этого способа». Их работа получила дальнейшее развитие и была подкреплена патентами, полученными в 1998 и в 2001 годах. Целью этих и других аналогичных разработок являются, во-первых, достижение высокой степени поглощения, а следовательно, и высокой степени конверсии падающего солнечного света в полезное тепло, а во-вторых, достижение минимальной излучательной способности, то есть низкое тепловое излучение.
Для изготовления высокоэффективных абсорберов с нанесенным покрытием разрабатываются специальные технологии получения селективных красок и методы их нанесения на поверхности абсорберов, которые, к тому же, могут изготавливаться из различных материалов. К концу девяностых годов прошлого века это были, в основном, гальванически нанесенные слои так называемых «черного хрома» или «черного никеля». При этом были получены достаточно обнадеживающие результаты для указанных покрытий, а именно качество поглощения до 96%, процент излучения около 10%. Это были очень хорошие показатели.
Разработанные в середине девяностых годов в Германии методы нанесения селективного покрытия использовали процесс вакуумного напыления на основу. Были проведены эксперименты с нанесением на медную основу титаново-оксинитридных, а также керамических покрытий. Позднее были проведены эксперименты с алюминиевыми листами. Эти покрытия при контрольных замерах показали значение поглощения солнечного излучения, превышающее 95%, а значение излучательной способности — в пределах от 3% до 5%. Но, несмотря на такие высокие показатели, которые были получены для «Черного никеля» и «Черного хрома», эти покрытия не нашли применения на европейском рынке, так как при производстве этих напылений происходило довольно заметное загрязнение окружающей среды от использования гальваники в производственном процессе. Та же участь постигла и разработанное в США селективное покрытие «Черный кристалл».
Устройство и принцип действия солнечных коллекторов для дачи
Смарт стекло (электрохромное стекло)
Смарт стекло — это умное стекло с регулируемой прозрачностью и за несколько секунд оно может стать либо полностью матовым (непрозрачным), либо наоборот полностью прозрачным.
Способность варьировать светорассеяние обеспечивается жидкокристаллической пленкой, которая входит в состав. Под воздействием электрических импульсов неупорядоченные кристаллы принимают нужную ориентацию, поверхность становится прозрачной.
Умное электрохромное стекло получило широкое распространение не только благодаря функциональным качествам, но и длительному (более 20 лет) сроку службы и низкому потреблению электроэнергии.
Источник : https://www.phototech.ru/products/steklo-i-steklopakety/elektrokhromnoe-steklo
Бронированный стеклопакет
При выполнении работ по остеклению нижних этажей жилых домов, а также зданий и сооружений коммерческой направленности (офисы, банки, магазины и т.д.) одним из необходимых требований, предъявляемых к оконным конструкциям, является высокая ударостойкость и прочность. В этом случае, как правило, используются бронированные стеклопакеты. Они бывают двух видов:
- антивандальные. При изготовлении стеклопакета используется триплекс, состоящий из нескольких стекол, которые соединены прессованием в единую конструкцию, покрытую специальной пленкой. Триплекс имеет высокую прочность и способен выдержать достаточно серьезные механические воздействие. Пленка позволяет не разлетаться осколкам, если стекло все-таки будет разбито;
- безопасные. При изготовлении стеклопакета используется специальное закаленное (эмалированное) стекло. Оно, помимо высокой прочности, обладает немаловажным плюсом – в случае разрушения происходит распадение стекла на небольшие осколки, которые не имеют острых и опасных граней, о которые можно порезаться.
Стоимость бронированных стеклопакетов заметно выше, если сравнивать их с обычными. Тем не менее, благодаря уникальным прочностным характеристикам, они получили достаточно широкое распространение.
Рис. 6. Принцип действия бронированного стеклопакета.
Пластиковые окна с зеркальной пленкой
Окна с зеркальной пленкой устанавливают в жилых помещениях гораздо чаще, чем конструкции с напылением. Они надежно защищают от солнечных лучей и непрошеных взглядов, стоят недорого и доступны практически любому работающему человеку. Пленка наносится легко, а поэтому окна такого типа быстро изготавливают на заказ даже небольшие стекольные производства.
Зеркальная пленка может иметь разную прозрачность, что позволяет регулировать степень поступление в помещение дневного света. Менее прозрачные окна устанавливаются в регионах с жарким летним климатом – они позволяют сохранить приемлемую температуру в помещении даже в изнуряющий зной.
Так выглядит зеркальная пленка
Помимо защиты от любопытствующих и жаркого солнца, зеркальная пленка выполняет и другие полезные функции:
- предотвращает выгорание предметов интерьера в комнате и не дает уставать глазам от слишком яркого освещения;
- позволяет экономить электроэнергию, хорошо сохраняя микроклимат внутри помещения;
- делает окно более безопасным, повышая его прочность и не давая осколкам разлететься в случае разрушения (части стекла остаются на клейкой основе).
Солнцезащитный стеклопакет
Как видно из названия, данный вид стеклопакета защищает от вредных солнечных лучей, но в то же время свободно пропускает солнечный свет. Некоторые виды солнечного спектра способны негативно воздействовать на организм человека а также предметы интерьера, такие как: обои, картины, мебель, ковры…Именно поэтому следует использовать солнцезащитный стеклопакет в хорошо освещаемых солнцем помещениях.
Различают солнцезащитные стекла двух видов:
- Поглощающие – поглощают солнечную энергию и возвращают ее в виде тепла. Менее эффективны чем второй вид стекол, так как сильно нагреваются и есть риск разрушения.
- Стекло с покрытием – отражает падающие на него свет и солнечную энергию. Используются металлоксидные пиролитические покрытия и металлоксидные магнетронные покрытия, которые располагаются преимущественно внутри стеклопакета.
Преимущества солнцезащитного стеклопакета:
- Защита от вредных солнечных лучей.
- Снижение утомляемости человеческого организма от солнечного воздействия.
- Красивый внешний вид.
- Возможность выбора окраски стекла (бывают голубого, бронзового, серого и зеленого цветов.
Один из лучших производителей солнцезащитного стеклопакета – компания Seven Glass.
Умные окна и перспективы развития технологии
Перспективные проекты указывают на подход комбинирования электрохромных окон и солнечных панелей, чтобы вместо бесполезного отражения солнечного света, технологичные окна зданий поглощали энергию и сохраняли для дальнейшего использования.
Остаётся только представить интеллектуальные окна, улавливающие часть солнечной энергии в течение дня, с последующим сохранением в аккумуляторы. Сохранённая энергия в ночное время суток используется на освещение дома.
Конечно, интеллектуальное окно не в состоянии одновременно на 100% обеспечить прозрачность и работать как 100-процентная эффективная солнечная панель. Поступающая энергия либо передается через стекло, либо поглощается и сохраняется, но не в режиме одновременного действия.
Конструкция двойного действия сопряжена с компромиссом для обеих сторон. Такое сооружение остаётся относительно тёмным даже в режиме прозрачности, менее эффективным для захвата энергии по сравнению с полноценным солнечным элементом.
При помощи информации: Hablandodeciencia
В чем особенность «умных стекол»?
Оригинальные технико-эксплуатационные качества таких стекол обуславливаются структурой материала. В сущности, он формируется композитами, представляющими несколько слоев, в числе которых прозрачные и матовые пласты. Конечному потребителю данный продукт известен также как остекление Smart Window, позволяющее менять степень прозрачности благодаря жидкокристаллической прослойке. В этой пленке находятся специальные кристаллы, работающие от электросети. Обычный режим эксплуатации предполагает хаотичный порядок организации данных элементов – при визуальном осмотре можно отметить матовость поверхности.
Подача электротока организует кристаллы так, что структура начинает становиться прозрачной. Способность пропускать солнечный свет, как правило, сохраняется независимо от электроснабжения. Стандартное оконное стекло такого типа пропускает до 80% даже в матовом состоянии.
Таблица эксплуатационных параметров стеклопакетов
| Число слоёв остекления, атрибуты | Материал рамы | U | SHGC | VT |
| 1, чистое | Алюминий | 1,29 | 0,73 | 0,69 |
| 2, чистое | — | 0,83 | 0,65 | 0,63 |
| 2 с оттенком | — | 0,83 | 0,54 | 0,47 |
| 2, Low-e, высокий SHGC, газ аргон | — | 0,65 | 0,58 | 0,61 |
| 2, Low-e, средний SHGC, газ аргон | — | 0,64 | 0,38 | 0,56 |
| 2, Low-e, низкий GHGC, газ аргон | Алюминий | 0,63 | 0,26 | 0,49 |
| 2 чистое | Алюминий + тепловой мост | 0,60 | 0,62 | 0,63 |
| 2 с оттенком | — | 0,60 | 0,51 | 0,47 |
| 2, Low-e, высокий SHGC, газ аргон | — | 0,42 | 0,55 | 0,61 |
| 2, Low-e, средний SHGC, газ аргон | — | 0,42 | 0,35 | 0,56 |
| 2, Low-e, низкий GHGC, газ аргон | Алюминий + тепловой мост | 0,41 | 0,23 | 0,49 |
| 1 чистое | Не металл | 0,88 | 0,64 | 0,65 |
| 2 слоя чистое | — | 0,52 | 0,57 | 0,59 |
| 2 слоя с оттенком | Не металл | 0,52 | 0,47 | 0,44 |
| 2, Low-e, высокий SHGC, газ аргон | Улучшенная неметаллическая | 0,29 | 0,50 | 0,57 |
| 2, Low-e, средний SHGC, газ аргон | — | 0,28 | 0,31 | 0,52 |
| 2, Low-e, низкий GHGC, газ аргон | — | 0,27 | 0,20 | 0,46 |
| 3, Low-e, низкий GHGC, газ аргон | — | 0,20 | 0,41 | 0,50 |
| 3, Low-e, низкий GHGC, газ аргон | — | 0,19 | 0,28 | 0,45 |
| 3, Low-e, низкий GHGC, газ аргон | Улучшенная неметаллическая | 0,19 | 0,18 | 0,37 |
По материалам: Energy
Защитные стекла в пластиковых окнах
В производстве безопасных противовзломных пластиковых окон используются чаще всего противоударные стекла и стеклопакеты. Стекла более высоких степеней защиты – пулестойкое и бронированное –
относятся к стеклам специального назначения и используются в комплексе с цельностальной рамой.
Пулестойкое стекло устанавливается при возможной
угрозе вооруженного нападения на персонал или посетителей.
Бронированные и устойчивые к пробиванию стекла устанавливаются на объектах без централизованной охраны, имеющих материальные ценности, например,
в банках, в музеях. При наличие охраны применяются ударостойкие стекла класса А1-А3.
1 Класс: Безопасное стекло при эксплуатации
Стекло, при разрушении которого не образуется крупных осколков (закаленное безопасное стекло), либо осколки удерживаются полимерной пленкой (многослойное безопасное стекло) называется безопасным в обращении. К числу таких стекол относится стекло триплекс (многослойное стекло с ПВБ пленкой между двумя листами стекла) и закаленное стекло.
Стремясь к эффективной защите без острых (опасных) осколков учтите, что безопасное стекло не гарантирует защиту от разбития, оно лишь обеспечивает более высокую степень устойчивости стекла к физическим воздействиям.
Испытания
Тестируется такое стекло на прочность одним из способов: ударами мешком с мягким стальным ломом (дробь) весом 45 кг (класс СМ); ударами твердой стальной полотелой грушей весом 5-10 кг и диаметром 240 мм (класс СТ).
Классы устойчивости безопасного стекла
| Класс стекла | Тип конструкции | Устойчивость к воздействию |
| СМ1 | Стекло термоупрочненное менее 4 мм | Падение 45 кг с высоты 20 см |
| СМ2 | Стекло термоупрочненное 4 ммМногослойное стекло триплекс 33.1 | Падение 45 кг с высоты 45 см |
| СМ3 | Стекло термоупрочненное 5 мм и более Закаленное стекло 4 мм Многослойное стекло триплекс 44.1 | Падение 45 кг с высоты 120 см |
| СМ4 | Закаленное стекло 5 мм (и более) Многослойное стекло триплекс 44.2, 55.2, 66.2 | Падение 45 кг с высоты 200 см |
Определяется по:ГОСТ 30698-2014 Стекло закаленное. Технические условия
ГОСТ Р 54171-2010 Стекло многослойное. Технические условия
2 Класс: Ударостойкое стекло
К числу ударостойких стекол относятся стекла с толстой полимерной пленкой, например стекло 4 мм с защитной пленкой толщиной 300 мкм. Такое стекло способно выдержать многократный удар не только мягкого, но и твердого тела.
Испытания
Защитное стекло испытывается ударами свободно падающего стального шара весом 4 кг с различной высоты. Стеклу присваивается класс ударостойкости по степени защиты к ударам различной силы.
Классы устойчивости ударостойкого стекла
| Класс стекла | Тип конструкции | Устойчивость к воздействию |
| Р1А (К4) | Стекло с полимерной пленкой 200 мкм Триплекс 44.2 / 4(0,76)4 | 3-х кратное падение стального шара с высоты 150 см |
| Р2А (А1) | Стекло с полимерной пленкой 300 мкм Триплекс 44.4 / 4(1,14)4 | 3-х кратное падение стального шара с высоты 300 см |
| Р3А (А2) | Стекло с полимерной пленкой 400 мкм Триплекс 44.5 / 4(1,52)4 | 3-х кратное падение стального шара с высоты 600 см |
| Р4А (А3) | Стекло с полимерной пленкой 600 мкм Триплекс 66.5 / 6(1,52)6 | 3-х кратное падение стального шара с высоты 900 см |
Определяется по:ГОСТ Р 54171-2010 Стекло многослойное. Технические условия
ГОСТ 32563-2013 Стекло с полимерными пленками. Технические условия
ГОСТ Р 51136-2008 Стекла защитные многослойные. Общие технические условия
Безопасное ударостойкое стекло класса Р1А (К4) соответствует классу SB2(D) (противоосколочное – взрывобезопасное остекление).
Испытания
Испытания данного типа защитного стекла проводятся ударами обухом и лезвием топора. В зависимости от количества выдерживаемых ударов стеклу присваивается класс защиты: Б-1, Б-2, Б-3.
Классы устойчивого к пробиванию бронированного стекла
| Класс стекла | Тип конструкции | Устойчивость к воздействию |
| Р6В (Б1) | Многослойное стекло 4(1,14)4(1,14)4(1,14)4 | 30-50 ударов |
| Р7В (Б2) | Многослойное стекло 4(1,14)4(1,14)4(1,14)4 6(0,76)6(0,76)6(0,76)6 | 51-70 ударов |
| Р8В (Б3) | Многослойное стекло 4(0,76)4(0,76)4(0,76) 4(0,76)4(0,76)4 6(1,14)4(1,14)6(1,14)4 | Свыше 71 удара |
Определяется по:ГОСТ Р 54171-2010 Стекло многослойное. Технические условия
ГОСТ Р 51136-2008 Стекла защитные многослойные. Общие технические условия
В случае использования противоударного взломостойкого стекла в составе стеклопакета, рекомендуется располагать многослойное стекло с внутренней стороны.
Где используются окна с зеркальной тонировкой стекол
Владельцы офисных помещений, банков, бизнес-центров, фитнес-клубов, бассейнов, магазинов и ресторанов используют зеркальные стекла для придания своим заведениям респектабельного вида. Подобный вариант особенно уместно смотрится в современных строениях. Владельцы квартир и частных домов подходят к этому вопросу с практической стороны, ведь, помимо эстетической составляющей, зеркальные стеклопакеты защищают помещение негативного воздействия солнечного света и скрывают внутреннюю обстановку от любопытствующих. Многие выбирают данный вариант для панорамного остекления балкона и лоджии, поскольку он позволяет любоваться окружающим видом, не привлекая взгляды прохожих.
частные дома
многоквартирные дома
кафе и рестораны
офисные центры
общественные здания
Как работает мультифункциональное стекло?
Металлическое напыление служит тепловым зеркалом: отражает тепловое излучение, пропуская световые волны. Благодаря этому в помещении сохраняется тепло, вырабатываемое отопительными приборами, уменьшается нагрев от солнечных лучей.
Мнение эксперта
Антон Цугунов
Эксперт-строитель. Предприниматель. 17 лет опыта. Более 100 завершенных объектов.
Мультифункциональные стекла отражают до 68% тепловой энергии солнечных лучей, а зимой сохраняется 78% внутреннего тепла. Зимой вы экономите на отоплении, а летом – на кондиционировании помещения. При этом в помещении светло: коэффициент светопропускания составляет 66%.
Виды селективных покрытий
Существует три варианта абсорберов – краски, химически обработанный металл и готовые пленки. Они отличаются тремя показателями:
- Поглощательная способность
- Излучательная способность
- Общая эффективность
Поглощательная способность определяется тем, какое количество солнечного излучения материал может преобразовать в тепловую энергию. Она играет большую роль, но не главную.
Излучательная способность характеризует количество тепла, которое отдает абсорбер в окружающую среду в виде излучения. Чем она выше, тем больше теплопотери и ниже эффективность работы солнечного коллектора.
Общая эффективность – отношение первых двух показателей. Это относительный коэффициент, он не характеризует реальную тепловую производительность, но показывает эффективность селективного покрытия.
Таблица эффективности селективных покрытий для солнечных коллекторов
