Трехкамерный стеклопакет. Аргон, криптон и ксенон: оптимальная дистанция в стеклопакете

Впервые столкнулся с аналогичным утверждением в конце девяностых. Тогда преобладало мнение, что оптимальная дистанция для аргона — 10 мм. Это не так. Есть несколько параметров, по которым можно измерять «оптимальную» дистанцию. Исследуем вопрос с точки зрения коэффициента сопротивления теплопередаче R по EN 673:2011.

Прежде всего нужно различать Rg стеклопакета и Rw окна и двери. Для стеклопакета рассчитывается коэффициент сопротивления теплопередачи в центральной точке, вдали от краев стеклопакета. А расчет приведенного коэффициента сопротивления теплопередаче окна усредняется по профилям стеклопакета и краям стеклопакета.

Ar аргон: оптимальная дистанция

Определим оптимальную ширину дистанции для трех типов стеклопакетов, заполненных 90% аргона и 10% воздуха. Три типа стеклопакетов: однокамерный 4-[D]Ar-4i, двухкамерный 4i-[D]Ar-4-[D]Ar-4i и трехкамерный 4i-[D]Ar-4-[D]Ar-4i-[D]Ar-4i,
где D — ширина камеры в стеклопакете: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 мм. Для простоты рассматриваются стекла толщиной 4 мм.

• Share

Rg для трех типов стеклопакетов с разной шириной камеры, заполненных аргоном Фото: OKNA.ua

Из графика видно, что R растет почти линейно до определенной величины, но затем резко останавливается и несколько снижается при дальнейшем увеличении дистанции.

Для однокамерного стеклопакета, заполненного аргоном, видно, что оптимальная ширина дистанции — 14 мм, для двухкамерного — 18 мм, а для трехкамерного — 22 мм.

Ширина оптимального по R стеклопакета составит:

1. Однокамерного 4-14Ar-4i — 22 мм
2. Двухкамерного 4i-18Ar-4-18Ar-4i — 48 мм
3. Трехкамерного 4i-22Ar-4-22Ar-4i-22Ar-4i — 82 мм

Такая ширина трехкамерного стеклопакета, заполненного аргоном, сужает его область применения.

Вы спросите, почему оптимальная ширина камеры зависит от типа стеклопакета? Ведь мы знаем, что движение воздуха (барашки) внутри стеклопакета, возникающее при увеличении ширины камеры, оказывает негативное влияние.
Хорошо. Но если это так, то на скорость вращения воздуха будет влиять разница температур на стенках камеры. А разница температур однокамерного стеклопакета в двухкамерном делится на две камеры, а в трехкамерном — на три. Соответственно, теплопередача, связанная с движением воздуха снижается. Таким образом условия «работы» газа меняются в зависимости от типа стеклопакета.

Kr криптон: оптимальная дистанция

• Share

Rg для трех типов стеклопакетов. На графике показана зависимость от ширины камер Фото: OKNA.ua

Оптимальная по Rg ширина камер стеклопакетов, заполненных криптоном:

1. Однокамерного — 10 мм
2. Двухкамерного — 12 мм
3. Трехкамерного — 14 мм

Таким образом, ширина оптимальных по R стеклопакетов составит:

1. Однокамерного 4-10Kr-4i — 18 мм
2. Двухкамерного 4i-12Kr-4-12Kr-4i — 36 мм
3. Трехкамерного 4i-14Kr-4-14Kr-4i-14Kr-4i — 58 мм

Интересно, что ни один оптимальный стеклопакет не совпадает с распространенными размерами стеклопакетов 24, 32, 40, 44 мм. Исходя из расчетов, ни один типовой стеклопакет не оптимизирован для стеклопакетов с аргоном или криптоном, хотя и близки к ним.

Мне довелось столкнуться с ксеноном только на одном проекте за 25 лет, тем не менее, чтобы снять все вопросы и по этому газу, приведем расчет и для него.

Xe ксенон, оптимальные дистанции стеклопакетов

• Share

Фото: OKNA.ua

Оптимальные по Rg значение дистанции в стеклопакетах, наполненных ксеноном:

1. Однокамерного — 8 мм
2. Двухкамерного — (9) мм
3. Трехкамерного — 10 мм

Соответственно, ширина оптимальных по R стеклопакетов составит:

1. Однокамерного 4-8Xe-4i — 16 мм
2. Двухкамерного 4i-9Xe-4-9Xe-4i — 30 мм
3. Трехкамерного 4i-10Xe-4-10Xe-4i-10Xe-4i — 46 мм

• Share

Аргон, криптон и ксенон: оптимальная дистанция в стеклопакете Фото: OKNA.ua

Выводы: оптимальные дистанции для стеклопакетов с Ar, Kr, Xe

1. Оптимальная дистанция для аргона в однокамерном пакете 14 мм, двухкамерном 18 мм, трехкамерном 22 мм.
2. Оптимальная дистанция для криптона в однокамерном пакете 10 мм, двухкамерном 12 мм, трехкамерные 14 мм.
3. Оптимальная дистанция для ксенона в однокамерном пакете 8 мм, двухкамерном 9 мм, трехкамерные 10 мм.
4. Оптимальная ширина камеры увеличивается с увеличением числа камер в стеклопакете.

Дополнительные выводы

1. Трехкамерные стеклопакеты с заполнением аргоном, похоже, не имеют перспектив в традиционных профильных системах.
2. Трехкамерные стеклопакеты с заполнением криптоном приносят существенный прирост R, а окна на их основе могут достигать класса энергоэффективности A+ по классификации OKNA.ua. Несколько таких стеклопакетов присутствуют в энергокалькуляторе, можно произвести расчеты энергоэффективности окон с такими стеклопакетами.
3. Стеклопакеты с заполнением ксеноном не дают существенного преимущества в R по сравнению с заполнением криптоном, если стеклопакеты оптимизированы по дистанции для каждого из газов. Но делают стеклопакеты тоньше.

Некоторые стеклопакеты с оптимальными дистанциями можно заказать для замены или комплектации окон.

Условия расчета

Расчеты выполнялись на калькуляторе euroglas согласно EN 673:2011 для ΔT = 35 ℃ на примере стекла EUROFLOAT без и с энергоэффективным покрытием EN2plus. Концентрация инертных газов 90%. Стеклопакет вертикально размещен.

Результаты расчетов характеристик стеклопакетов доступны по ссылке.