.jpg)
Одна из основных задач любого окна — защита помещения от уличного холода зимой и от жары летом. Чем выше теплоизоляционные характеристики светопрозрачной конструкции, тем лучше она справляется с этой задачей. Главную роль здесь играет остекление. О том, какие технические решения используют в стеклопакетах и почему самыми лучшими характеристиками обладают вакуумные стеклопакеты, читайте в статье.
Как тепло проходит через окно
Тепловая энергия может передаваться тремя путями — за счет теплопроводности, переносом вещества (конвекцией) и посредством излучения.
Перенос вещества при закрытом окне практически не происходит. Исправные створки закрываются герметично, и даже при сильном ветре холодный воздух не проникает через окно извне, а теплый не уходит наружу.
Чтобы уменьшить теплопроводность окна, вместо одинарного стекла используют двойное и даже тройное остекление, в котором воздушный промежуток между стеклами работает как слой теплоизоляции. Чтобы максимально полно использовать теплоизоляционные свойства воздуха, были придуманы стеклопакеты с замкнутым внутренним пространством.
В современных окнах применяют сразу несколько технических решений, которые позволили «выжать» из стеклопакетов максимальные характеристики:
- вместо простого двойного остекления — три стекла с двумя прослойками воздуха;
- вместо осушенного воздуха — инертный газ с меньшей, чем у воздуха теплопроводностью;
- специальное напыление на поверхность стекла отражает инфракрасные лучи и значительно снижает перенос тепловой энергии излучением.
В комплексе эти меры позволили улучшить теплосберегающие характеристики окон, однако высокая стоимость энергоресурсов вынуждает инженеров искать новые способы снизить теплопотери через окна. Простое увеличение количества камер в стеклопакете улучшает его теплосопротивление, но одновременно увеличивает вес конструкции и ее габариты. Это, в свою очередь, вынуждает увеличивать толщину оконных рам и использовать более прочные петли.
В результате всех усовершенствований характеристики стеклопакет практически достигли предела, налагаемого законами физики. И тогда, чтобы сделать окна еще теплее, инженеры нашли принципиально иное решение — вакуумный стеклопакет.
Принцип работы
Теплопроводность вакуума равна нулю — через пустоту тепловая энергия передается только излучением. Именно это свойство вакуума положено в основу разработок.
Вакуумный стеклопакет, как и обычный, состоит из двух стекол. Расстояние между ними значения не имеет, поэтому в вакуумном стеклопакете они размещены на расстоянии всего около 1 миллиметра. Для отражения теплового инфракрасного излучения поверхность одного из стекол покрыта напылением.
Чтобы стекла под давлением атмосферы не сблизились, между ними в шахматном порядке с интервалом 30–40 мм установлены прозрачные дистанционные вставки — спейсеры.
Такая конструкция по теплоизоляционным характеристикам превосходит лучшие многокамерные стеклопакеты, хотя в несколько раз тоньше и легче, чем они.
Преимущества и недостатки вакуумных стеклопакетов
Технология изготовления таких конструкций быстро совершенствуется, но пока у них есть как преимущества, так и недостатки.
Плюсы вакуумных стеклопакетов:
- высокие теплоизоляционные характеристики — коэффициент теплопроводности всего около 0,5 Вт/(м²×°С);
- улучшенное светопропускание за счет меньшего количества стекол;
- относительно низкий вес — снижается нагрузка на фурнитуру;
- меньшая толщина.
Минусы:
- стеклопакет более хрупкий, по сравнению с традиционными конструкциями — играет свою роль большая нагрузка со стороны атмосферы;
- небольшой срок службы из-за постепенного ухудшения герметичности — технологии поддержания глубокого вакуума внутри стеклопакета пока несовершенны;
- высокая стоимость технологии.
Перспективы
Технология изготовления вакуумных стеклопакетов появилась совсем недавно — ее недостатки связаны именно с этим. В то же время, как показывает практика, при дорожающих энергоресурсах использование теплосберегающих технологий рано или поздно становится рентабельным. Поэтому можно ожидать, что вакуумные стеклопакеты будут применяться все шире и в ближайшем будущем потеснят обычные многокамерные.