Электростекло: повышение комфорта
Назначение
Электростекло предназначено для использования как в частных домах, так
и в общественных зданиях:
Электростекло — это стекло со специальным электропроводным покрытием, выполняющим функцию нагревательного элемента.
Электрообогреваемое или электронагреваемое стекло, коротко — электростекло, изготавливается на основе низкоэмиссионного энергосберегающего стекла с подключением к нему электрического тока. Электрообогреваемое стекло пропускает свет, но отражает тепло. Таким образом, при подключении к источнику напряжения, обеспечивающему подвод мощности от 50 до 600 Вт/м2, поверхность стекла нагревается.
Энергосберегающее стекло — стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на одну поверхность стекла в течение его производства методом пиролиза (К-стекло, покрытие «твердое»), либо в условиях вакуума методом катодного распыления в магнитном поле (И-стекло, покрытие «мягкое»).
Высокие теплоотражающие свойства, эксплуатационные и технические характеристики придают стеклу многослойное покрытие — пленка металлического серебра (золота, меди), размещенная между слоями оксидов металла (олова, кремния, титана). В качестве металлического покрытия используют чаще всего серебро, реже золото и медь. Это связано с трудностью нейтрализации их очень сильного отражающего цвета.
Строение атома серебра является таковым, что обеспечивает высокое отражение (более 70%) теплового излучения обратно в помещение и препятствует абсорбции теплового излучения в массу стекла, за счет чего в конечном итоге значительно уменьшается прохождение тепловых потоков сквозь стекло. Пленку серебра размещают между двумя слоями оксидов металлов. Внутренний подслой наносят для увеличения адгезии серебра к стеклу. Внешний подслой является просветляющим, благодаря чему значительно возрастает светопропускание стекла с покрытием (выше 70%). Конечно, из-за применения благородных металлов, электростекло существенно дороже обычного оконного флоат-стекла.
Твердое низкоэмиссионное покрытие обладает сопоставимым с обычным стеклом светопропусканием и отличными энергосберегающими свойствами. Даже будучи отключенным от источника электропитания, оно отражает тепло внутрь помещения.
Стекло проходит обязательное термоупрочнение и/или ламинирование, поэтому является безопасным для использования в любых системах остекления. В целях обеспечения электробезопасности электропроводное покрытие всегда находится внутри стеклопакета или триплекса. С помощью интегрированных датчиков специальная электронная система следит за целостностью и температурой изделий.
Известны разнообразные конструкции наружного остекления из электростекла, чтобы застеклить:
При использовании электрообогреваемого стекла в качестве дополнительной системы отопления отпадает необходимость в установке массивных подоконных радиаторов, в помещении создается комфортная атмосфера, поскольку поверхность стекла излучает тепло и исчезает эффект «холодного окна».
Электрообогреваемое стекло может использоваться и в качестве основного источника тепла, исключая необходимость установки дорогостоящих систем отопления и позволяя более рационально использовать внутреннее пространство помещений.
Преимущества
Теплая поверхность стекла устраняет холод, запотевание и сквозняки. Внутренняя
поверхность обычного стекла по мере снижения температуры снаружи охлаждается,
иногда запотевает или обмерзает. Холодное стекло при более высокой температуре
воздуха в помещении инициирует конвективные воздушные потоки, которые
могут вызывать ощущение сквозняков даже при герметичных окнах. Теплое
стекло вызывает циркуляцию потоков теплого воздуха.
Обогрев внутренней поверхности стекла:
Обогрев внешней поверхности стекла вызывает таяние снега и льда на них.
Конструкция
Блок стеклопакета основан на передовой технологии селективного стекла
с подключенным к нему источником напряжения. Селективное окно функционирует
как теплозеркало, которое пропускает свет, но отражает тепло обратно
в комнату. Слой, отражающий излучение тепла, проводит электричество
и используется для обогрева поверхности стекла путем подключения электродов
к селективному слою и источнику напряжения. Селективный слой обладает
неким напряжением, поэтому нагревается при прохождении через него электротока.
При этом более 90% мощности может быть использовано для обогрева помещения.
Благодаря специальному покрытию, стекло блокирует внешнее ультрафиолетовое
излучение, предохраняя предметы интерьера от выгорания и порчи. При
отрицательных температурах стекло значительно снижает потери тепла,
отражая тепловую энергию обогревательных приборов и позволяя значительно
сократить расходы на отопление.
Блок стеклопакета с электростеклом, как правило, устанавливают внутри
двухрамного остекления (т.н. финское окно) в сторону обогреваемого помещения.
При использовании электрообогреваемого стекла в атриумах, оранжереях
и зимних садах отпадает необходимость в очистке труднодоступных поверхностей
от снега и наледи, существенно улучшается температурный режим помещений,
увеличивается внешний световой поток.
Мощность, потребляемая изделиями, зависит от характера применения и
рассчитывается индивидуально. Обычно мощность электроостекления находится
в пределах от 50 до 250 Вт/м2. Для поддержания комфортной температуры
помещения и поддержания температуры поверхности стекла в пределах от
+20 до +30°С в большинстве случаев достаточно мощности порядка 50–100
Вт/м2 остекления. При этом в помещении поддерживается +15°С…+25°С. В
случае использования электрообогреваемого стекла в качестве основной
системы отопления необходимо поддерживать температуру поверхности стекла
в пределах от +30 до +45°С и обеспечивать мощность от 100 до 300 Вт/м2
остекления.
При обеспечении уровня мощности от 100 до 600 Вт/м2 остекления можно
выполнять оттаивание льда и снега на стеклянных кровлях и наклонном
остеклении.
При использовании обогреваемого стекла в составе стеклопакета энергоэффективность
последнего возрастает на порядок.
Температуру стекла можно регулировать с помощью обычного термостата.
Но главное назначение электростекол — легкая интеграция в «системы умного
дома». За поддержанием температуры нагрева может легко следить электроника.
Электростекла можно достаточно просто интегрировать с системами солнцезащиты,
отопления, освещения, вентиляции и кондиционирования.
К электростеклу достаточно просто подключить и систему противовзломной
сигнализации. Аварийный сигнал поступает непосредственно в момент разбития
стекла — или за счет сигнала о разрыве электроцепи, или за счет сигнала
об изменении параметров электроцепи (вырезание участка стекла). Если
по каким-либо причинам стекло будет разбито, то оно растрескивается
как обычный автомобильный триплекс — на небольшие округлые осколки,
которые удерживаются пленкой. Одновременно с возрастанием сопротивления
или полным разрывом цепи из-за разрушения электропроводного покрытия
электропитание отключается.
Особенности
Электростекло обычно изготавливается из закаленного безопасного стекла,
прочность электростекла значительно выше прочности обычного оконного
стекла.
Многослойное электрообогреваемое стекло содержит три параллельно расположенных
стекла и промежуточные склеивающие слои из поливинилбутираля, имеет
наружное стекло толщиной 6–8 мм, внутреннее толщиной 5,5–6,5 мм и тыльное
стекло, упрочненное ионным обменом, толщиной 2–3 мм.
Склеивающий слой, расположенный между наружным и внутренним стеклами,
имеет толщину 0,38–1,2?мм, склеивающий слой, расположенный между внутренним
и тыльным стеклами, имеет толщину 3–5 мм. На поверхности внутреннего
стекла, обращенной к наружному стеклу, нанесено токопроводящее покрытие.
Наружное стекло может быть упрочнено ионным обменом, упрочнение наружного
и тыльного стекол проводят в расплаве KNO3 при (440+10)°С в течение
6–18 ч.
Новая технология нанесения токопроводящих покрытий позволила увеличить
светопропускание стекол и избежать появления цветов побежалости в процессе
эксплуатации изделий.
Конструктивно электрообогреваемое стекло может применяться в составе
стеклопакета или триплекса любой конфигурации, класса защиты, а также
в сочетании с другими видами специального стекла (электрохромными панелями,
фотохромными или селективными стеклами) и автоматическими системами
солнцезащиты (ставни, ролеты, шторы и жалюзи с электроприводом и прочее).
Для установки изделий могут использоваться любые оконные, фасадные и
кровельные системы ведущих производителей, таких как «Schuco», «Fakro»,
«Roto», «Oxidal» и т.д.
Интересно совместное использование гнутого электрохромного и электронагревающего
стекла для остекления сдвижных радиусных дверей душевой кабины в ванной
комнате или полотенцесушилка-зеркало.
Снаружи электрохромный стеклопакет может быть застеклен стеклом с частично
светоотражающим (зеркальным) покрытием, позволяющим избежать перегрева
жилища летом. Технологическая новинка — переключаемое электрозеркальное
стекло (снаружи) и нагревающее электростекло (внутрь) для управляемого
оконного стеклопакета.
Функция энергосбережения чрезвычайно важна, так как обеспечивает выгодность
остекления в экономическом и экологическом аспектах (снижение потребления
энергии на отопление помещений и, соответственно, неблагоприятного воздействия
на окружающую среду) и снижение тепловых потерь через остекление.
Применение электростекла в новых проектах архитекторов — это широчайшее
поле творческой деятельности. Поиск новых примененений электростекла
в сочетании с другими видами управляемого стекла позволит получить новые
невиданные решения по системам освещения, декорированию, отоплению и
индикации в новых проектах «умных» «зеленых» домов, обеспечивающих комфорт
проживания и низкую нагрузку на окружающую среду.
|
Новые виды высокотехнологичного декоративного стекла Видится особенно перспективным не простое утилитарное применение функции обогрева электростекла, но и возможность сочетать его с другими видами современного высокотехнологичного декоративного стекла.
 Очень удачно применять электрохромные стекла в качестве солнцезащиты в мансардах и атриумах, то есть там, где сложно устанавливать шторы, жалюзи и прочие СЗУ и управлять ими.
 Электрохромные стекла со взвешенными частицами (suspended particle device, SPD Smart Windows) содержат между слоями стекла «бутерброд» из проводящих металлизированных слоев и специальной вязкой жидкости (геля) со взвешенными в нем частицами: находясь в безразличном состоянии без подачи электрического потенциала на проводящие слои (свет не проходит, если тока нет), частицы выстраиваются в регулярную структуру, через упорядоченную решетку которой свет может пройти, если подать напряжение на проводники.
 Другое устройство электрохромных стекол — помимо проводящих слоев, между стеклами имеется зазор с прозрачным электролитом, полупроводниковый слой с недостатком электронов и электрохромный слой с избытком электронов. При замыкании цепи полупроводниковый электрохромный слой темнеет под воздействием переноса на него электронов и положительных ионов через электролит.
 До того, как прямой солнечный свет попадет на электрохромное
стекло, оно находится в своем самом прозрачном состоянии.
 Электрохромное стекло может изменять свою степень освещенности по определенному заданию, получаемому от компьютера и датчиков температуры и освещенности. Например, стекло прозрачно и пропускает только утренний «косой» свет. Через некоторое время либо при повышении освещенности или температуры внутри помещения компьютер подает напряжение на один из нескольких электрохромных слоев в многослойном стекле в прямом или обратном направлении, тем самым управляя температурой и освещенностью внутри помещения. При отключенном питании стекло служит обычным теплоизолирущим энергосберегающим стеклом.
 Еще одно решение — при подаче прямого напряжения стекло селективно пропускает видимую часть спектра. При подаче обратного напряжения активизируется наружный электрохромный слой, и стекло отражает большую часть падающего на него солнечного излучения.
 Национальный аэропорт Брюсселя: после реконструкции 70 м2 фасада его центрального офиса были оснащены 28 панелями из стекла Glassiled RGB от AGC, в которое встроены трехцветные светодиоды. Цвет вертикальных светящихся полос на фасаде все время динамически меняется по программе, задаваемой компьютером.
|
По материалам triplex-ec.ru, shtiever.ru
