ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ СТЕКЛО LOW-E? КАК ОНО РАБОТАЕТ? СТОИТ ЛИ ЭКОНОМИТЬ НА СТЕКЛОПАКЕТЕ СЕГОДНЯ?

Мы регулярно сталкиваемся с непониманием и даже бывает с дезинформацией относительно технологий которые мы используем. Такое положение дел к сожалению имеет далеко идущие последствия, а в свете последних и будущих событий может стать если не катастрофой, то вполне себе реальной проблемой для Украины. Может ли нанометровый слой серебра (а так же, других металлов) на стекле иметь значение? Стоит ли экономить на стеклопакете при выборе окна? Давайте разберемся!

01. ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ СТЕКЛО LOW-E?

И тут с порога начнутся дебри от которых может закружиться голова у неискушенного соискателя. Существуют разные составы энергосберегающего покрытия, а так же разные технологии нанесения такого покрытия на готовое стекло. Полное академическое рассмотрение не является целью этой статьи, но если взять конкретный случай и коротко то, энергосберегающее стекло может быть покрыто:

Источник: https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=4107 (исследование компании Hiden Analytical при помощи прибора SIMS).

Как видно из графики выше, энергосберегающее покрытие для стекла состоит не из одного компонента, а является смесью разных компонентов - разных металлов, их оксидов и нитридов. Общая толщина такого покрытия составляет до 100 нанометров (толщина человеческого волоса – 80000 нанометров). В 800-1000 раз тоньше человеческого волоса!

Существует несколько способов получения энергосберегающего покрытия на стекле, среди них: горячий (Hard-Coat) и холодный (Soft-Coat). Принципиальная разница в результате является по-нашему мнению не существенной, расскажем только о различии в технологии.

Hard-Coat (гарячий способ) - технология нанесения энергосберегающего покрытия на стекло в вакууме под нагревом. В этом способе стекло помещают в специальную камеру из которой возможно откачать воздух и создать вакуум, после чего происходит нагрев смеси металлов, их оксидов и нитридов. Это делают либо при помощи лазера, либо при помощи раскаленных вольфрамовых нитей. Целевая смесь металлов, оксидов и нитридов буквально испаряется, распыляется по всему объему вакуумной камеры и осаждается на все вокруг, в том числе и на стекло которое необходимо покрыть ионами энергосберегающей смеси.

Soft-Coat (холодный способ) - технология при которой образование ионов (металлов, их оксидов и нитридов) происходит отдельно от стекла в отдельном аппарате. Ионы подхватываются потоком инертного газа и становятся электрически заряженными, после чего через специальное сопло осаждаются на стекло.

02. КАК РАБОТАЕТ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ СТЕКЛО LOW-E?

Тут нет никакой магии и что бы понять, достаточно школьного курса физики. Вы никогда не задумывались, а почему металл (когда вы его касаетесь) кажется прохладным? А почему, еда дольше сохраняет тепло, если ее обернуть фольгой? А зачем в составе энергосберегающего покрытия для стекла серебро?

Уже поняли к чему клоним? :)

Металлы в достаточной степени отражают инфракрасное излучение. Весь фокус энергосберегающего стекла Low-E заключается в том, что бы нанести очень тонкий но достаточный слой, который будет пропускать видимую для человеческого глаза часть электромагнитного спектра, но будет отражать его инфракрасную часть. Лучшими металлами для этой задачи являются золото и серебро, они лучше всего из всех металлов отражают инфракрасные волны электромагнитного спектра которые являются ничем иным как переносчиками тепла и теплоты. В нашем случае, по экономическим причинам, серебро - лучший выбор.

Главное достоинство такого эффекта заключается в том, что оно работает в обе стороны, и в нашем случае круглый год. Во время летней жары, энергосберегающее стекло разделяет световой поток пропуская видимый свет внутрь помещения и отражает большую часть инфракрасного спектра обратно на улицу, препятствуя таким образом излишнему нагреву предметов внутри помещения. Это помогает либо полностью исключить, либо существенно сэкономить на кондиционировании в жаркое время года, что лучшим образом отобразиться на бюджете и на вашем здоровье.

В свою очередь, зимой энергосберегающее стекло препятствует потерям тепла из помещения на улицу благодаря все тому же эффекту отражения инфракрасного излучения, тепла по своей сути. Человеческое тело, электрические приборы, система водоснабжения и отопления, все теплые предметы в нашем доме излучают тепло (инфракрасное тепловое излучение). Энергосберегающее стекло в холодное время помогает сохранить существенную часть этого тепла в доме.

03. СТЕКЛОПАКЕТ С ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИМ СТЕКЛОМ

Для стеклопакетов эти показатели являются определяющими - чем меньше количество энергии (теплоты) которую способен пропускать стеклопакет, тем разумеется лучше. Существует соглашение по которому для характеристики показателей стеклопакетов используют обратный от теплопроводности показатель, не теплопроводность, а сопротивление теплопередаче. Чем выше сопротивление теплопередаче, тем лучше стеклопакет.

Сопротивление теплопередаче = 1/теплопроводность.

Сопротивление теплопередаче стеклопакета измеряется в киловаттах теплоты на квадратный метр за единицу времени. Эти значения являются вполне осмысленными и точным, и зная эти показатели можно перейти к непосредственному сравнению характеристик разных стеклопакетов:

Как видно из таблиц выше, использование энергосберегающего стекла приводит к увеличению сопротивления теплопередаче от 40 до 80 процентов. Все это характеризует не какой то мнимый, а прямой и конкретный эффект на количество тепла поступающего с улицы в помещение летом, и наоборот на количество тепла которое вы потеряете зимой, и в конечном счете на бюджете который израсходуете/сбережете на охлаждение летом (если используете кондиционер) и на отопление зимой.

04. НО ВЕДЬ Я ПОКУПАЮ НЕ СТЕКЛОПАКЕТ, А ОКНО...

Именно так думает наивный покупатель, а недобросовестные продавцы пользуются и только усугубляют положение дел. Продавцы окон часто идут на поводу у клиентов желающих сэкономить 5% на цене окна, но бывает и намеренно вводят неискушенного покупателя в заблуждение. Дело в том, что таки нет. Покупая окно, на 60% вы покупаете именно стеклопакет с его показателями теплопроводности, и только оставшиеся 40% определяются характеристиками металлопластикового профиля.

Да, конечно у металлопластикового профиля есть своя характеристика теплопроводности и обратная - сопротивление теплопередаче. Но конечная цифра характеризующая общее сопротивление теплопередаче окна является средним арифметичным взятых по отдельности сопротивления теплопередачи стеклопакета и сопротивления теплопередаче профиля с поправкой на площадь каждого из них!

Что бы было понятнее, разберем конкретный случай. Возьмем типовое окно размером 1300*1400 мм. и рассчитаем сопротивление теплопередаче такого окна для каждого типа стеклопакета. Профиль выберем по умолчанию Kömmerling 70ST plus, с коэффициентом 0.86 м2*К/Вт. Площадь остекления такого окна будет 61% от всей площади окна, на пластиковый профиль остается соответственно 39%.

Сразу рассчитаем долю сопротивления которую дает профиль, поскольку это значение меняться не будет: 0.86*0.39 = 0,34

Из проведенного расчета видно, что первым стеклопакетом из рассмотренных нами, который не ухудшает показатели окна, а наоборот улучшает их, является двухкамерный стеклопакет с формулой 4i-10-4-10-4i, с двумя энергосберегающими стеклами.

Наш простой но при этом наглядный расчет уже на этом этапе позволяет сделать несколько важных выводов. Первый: стеклопакет имеет прямое и существенное влияние на сопротивление теплопередаче окна, может как улучшить его, так и решительно ухудшить если стеклопакет подобран неправильно либо если вы на нем экономите. Второй важный аспект: поскольку стеклопакет в большей степени влияет на общие показатели сопротивления теплопередаче окна, то в случае если вы не хотите переплачивать, имеет смысл выбрать профиль дешевле, например систему глубиной 60мм, фурнитуру доступнее, но категорически неверным будет экономить на стеклопакете.

05. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СТОРОНА ВОПРОСА

Что бы окончательно разобраться в вопросе придется выполнить еще один расчет. Нам хочется увидеть зависимость изменения общего сопротивления теплопередаче окна как целостной конструкции при замене стеклопакета и сравнить с изменением цены на это окно. Мы провели расчет в определенный момент времени в июне 2022 года. Условимся, что профиль у нас немецкий 60мм и самый доступный комплект поворотно-откидной фурнитуры, тоже немецкой, который минимально будет влиять на цену окна.

4-16-4 - базовый однокамерный пакет, в нашем случае просто отправная точка для сравнения. Использовать такой стеклопакет сегодня можно только для технических нужд и для внутренних перегородок.

4-10-4-10-4 - двухкамерный стеклопакет без энергосберегающего стекла, абсолютно бессмысленнен с любой точки зрения. Стоит дорого, сопротивление теплопередаче на фоне конкурентов не внушает. Единственное место где его можно применить - для внутренних перегородок где требуется больше шумоизоляции чем дает однокамерный стеклопакет.

4i-16-4 - однокамерный стеклопакет с одним энергосберегающим стеклом. Вот тут начинается самое интересное. Как видно из нашего расчета, такой стеклопакет дает прирост сопротивления теплопередаче на +26% для всего окна, а цена окна вырастает всего на +4.4%.

4i-16Ar-4 - такой же стеклопакет, только заполненный аргоном. Добавляет к цене окна всего 1%, но общее сопротивление теплопередаче окна возрастает на 15%. Это самое настоящее Эльдорадо! Окно с таким стеклопакетом по нашему расчету имеет коэффициент сопротивления теплопередаче 0.74, лишь одного пункта не хватает до выполнения норм ДБН по остеклению жилых помещений.

4i-10-4-10-4 - двухкамерный стеклопакет с одним энергосберегающим стеклом. Первый стеклопакет в ряду который выполняет нормы ДБН для жилых помещений (ДБН В.2.6-31:2016 Теплова ізоляція будівель). Не плохой ни хороший, окно с таким пакетом на 20% дороже однокамерного, но и на 20% теплее.

4i-10-4-10-4i - двухкамерный стеклопакет с двумя энергосберегающими стеклами. Прирост в цене окна по сравнению с предшественником на 5%, сопротивление теплопередаче возрастает на 30%. Замечательный выбор!

4i-10Ar-4-10Ar-4i - лидер по всем показателям. Не только по цифрам, но и по смыслу. Добавляет цене окна 2% увеличивая сопротивление теплопередаче на 30%.

06. СТОИТ ЛИ ЭКОНОМИТЬ НА СТЕКЛОПАКЕТЕ СЕГОДНЯ?

И так, мы разобрали подробно чем является энергосберегающее стекло, как оно работает и какие цифры за этим стоят. Как показывают наши расчеты, увеличение цены на окно коррелируется с показателями сопротивления теплопередачи, но это происходит не пропорционально. При добавлении энергосберегающего стекла и аргона цена на окно возрастает в пределах 2-5%, а сопротивление теплопередаче возрастает в пределах 30%. Происходит так из-за того, что именно стеклопакет в большей степени определяет характеристики окна в целом.

Вопрос который озаглавливает эту статью, для нашей редакции является само собой риторическим... Стоит ли экономить 10$ (5% от цены окна) и терять 30% основной характеристики изделия которое вы покупаете?

Нет! :)