ПРИМЕНЕНИЕ СТЕКЛА С НАНЕСЕНИЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ПЛЕНКИ

THE USE OF GLASS WITH APPLICATION OF ENERGY SAVING FILM

Margarita Butuzova

senior teacher of Department architecture Lipetsk State Technical University Engineering-construction Faculty

Russia, Lipetsk

Tatiana Maksimova

undergraduate of the Department. architecture Lipetsk state technical University

 Russia, Lipetsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены инновационные технологии в производстве стекла с применением энергосберегающей пленки.

ABSTRACT

Innovative technologies in the production of glass using energy-saving film are considered.

Ключевые слова: стекло, напыление, энергосбережение.

Keywords: glass, film, energy saving.

Стекло – вещество и материал, универсальный в практике человека. Если рассматривать стекло с позиции энергосбережения, то стоит заметить, что прозрачное стекло, не включающее в свой состав какие‑либо добавки, помимо света пропускает также и тепло. Проанализировав ситуацию в России, можно сделать вывод, что в жилых домах в связи с большими теплопотерями на отопление требуется до 3 раза больше энергии, если сравнивать со странами с такими же климатическими условиями, использующих энергосбере­гающие стекла.

Энергосбережение – использование организационных, правовых, технических, технологических, экономических и других способов снижения объема применяемых энергетических ресурсов при соответствующем положительном эффекте от их использования.

Одним из инновационных способов повышения энергоэффектив­ности жилого помещения является использование энергосберегающего стекла с нанесением микроскопических пленок.

Теплосберегающая пленка представляет собой тончайший прозрачный материал, состоящим из слоев. В составе пленки находится полимер полиэтилентерефталат толщиной от 80 до 200 мкм. Основной составляющей служит тончайший металлический слой, изготавливаемый с помощью распыления частиц золота, серебра, хрома или никеля [1].

Покрытия такого плана различают на «низкоэмиссионные» и «теплосберегающие», «универсальные» и «мультфункциональные». Пленка сохраняет тепло и предотвращает аккумулирование солнечного жара, обеспечивая доступ коротковолнового солнечного излучения, но предотвращая выход длинноволнового теплового излучения от отопительных приборов.

Тончайший слой редкоземельных металлов, нанесенный на пленку с помощью плазменного испарения и осаждения паров металла в аргоновой среде, стимулирует проникновение лучей видимого спектра и изменяет прозрачность пленки за счет преломления ультра­фиолетовых и ультракрасных лучей. Инфракрасные лучи являются носителями тепла. С помощью пленки ИК лучи преломляются, отражаясь обратно в помещение. В этот момент образуется теплосберегающий эффект. Лучи ультрафиолетовой части спектра, составляющие наиболь­ший сегмент света, пленка отражает, препятствуя их проникновению в помещение [3].

К достоинствам теплосберегающей нано-пленки относятся:

1. особый принцип работы, где солнечное излучение фильтруется и сохраняет инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. При этом пропускная способность стекла по-прежнему сохраняется;
2. энергосберегающее стекло с использованием нано-пленки сохраняет тепло в помещении, препятствуя его выходу;
3. отсутствие возникновения эффекта «зеркала»;

Производство энергосберегающих керамических пленок является сложным процессом, но их срок службы неограничен. Особая способность данного покрытия заключается в создании тончайшего слоя, включающего в себя нано-слои титана, азота и керамики. Именно этот состав химических элементов делает пленку теплозащитной.

Энергосберегающая пленка уменьшает потери тепла сквозь окна до 90 %, экономя затраты на отопление до 45 %.

Важным открытием стала разработка стекла, при нанесении полимерной пленки на которое, пропускание света происходит без участия инфракрасного излучения. Для создания такого эффекта было применено соединение - гексаборид лантана. Данный состав участвует в поглощении тепла. Нано-частицы такого состава (до 150 мкн) покрывают пластиковую пленку, находящуюся между стеклами. Стекло с использованием такой пленки выглядит как обычное. В результате стекло пропускает лишь 5 % излучения.

Энергосберегающая самоклеящаяся пленка дает возможность систематизировать температуру и сэкономить электроэнергию, отражая большее количество тепла, поступающее в летние месяцы, и направляющегося из помещения наружу.

В экономическом плане теплосберегающие пленки более эффективны, так как производство таких пленок в сравнении с многослойным энергосберегающим стеклопакетом намного проще.

Чтобы увидеть преимущество использования энергосберегающих пленок возьмем в расчет жилой дом в г. Москва с общей площадью остекления 18 квадратных метров в летний период времени.

Среднее значение плотности потока солнечного излучения в летние месяцы равняется 2000 Вт/м². За сутки поток солнечного излу­чения равен 3,6 кВт, в месяц 108 кВт. Полное отклонение солнечной энергии пленки = 55 %, или 59,4кВт. При стоимости 1кВт в 3,6 рубля общая сумма экономической выгоды составит 214 рублей за 1 месяц (расчет произведен на 1 квадратный метр пленки).

Чтобы получить стоимость для всего дома, нужно умножить значение на общую площадь, то есть 18 квадратных метров, что равно 3 850 рублей за 1 месяц.

Следовательно, для периода с октябрь по апрель экономия на отоплении будет увеличиваться. В этот период наблюдается возрастание энергоэффективности от использования теплосберегающих пленок.

Благодаря нано-технологиям стекло становится намного более функциональным строительным материалом с широким спектром положительных свойств.

В настоящее время производство стекла в России направлено на создание стекла, энергоэффективные способности которого будут высоки за счет многослойной конструкции. Слои такого покрытия, состоящие из оксида металлов, будут иметь размер в пределах 450 нанометров. При использовании такой пленки стекло получит способность удерживать максимальное количество тепла внутри помещения. Данный вид стекла колоссально снижает теплопотери, при этом исключая промерзание и запотевание окна.

Что касается жилых и промышленных зданий, энергосбе­регающие стекла до 75 % снижают теплопотери в период времени с октября по апрель, экономя энергию. Самое главное, что независимо от структурных изменений стекла, его прозрачность остается неизменной [2].

Альтернативный способ покрытия – солнцезащитное. Используя данный вид покрытия, стекло пропускает солнечный свет, при этом препятствуя проникновению солнечного тепла. Также создано и много­слойное комбинированное покрытие с эффектом «полупроводника», удерживающее тепло зимой и прохладу летом.

Что касается экономической составляющей нано-технологий в производстве стекол, цена стекла с использованием теплосберегающей пленки не значительно возрастет. Так, по предварительным просчетам, удорожание стекла за квадратный метр увеличится всего на 8 %. Затраты на производство покроются очень быстро.

Таким образом следует, что энергосберегающие оконные системы являются оправданным решением, повышая энергосберегающие свойства жилого помещения, а также внося достаточную экономию на отоплении.

Список литературы:

1. Энергосберегающая пленка на окна. [Электронный ресурс]. URL: http://fb.ru/article/222793/energosberegayuschaya-plenka-na-okna-harakteristiki-ustanovka-otzyivyi.
2. СНиП 23-03-2003 «Тепловая защита зданий».
3. Теплозащитный полимерный материал. [Электронный ресурс]. URL: http://www.findpatent.ru/patent/222/2220169.html.