Чем обогреть оконное стекло

Окна с электроподогревом: во что обойдется их эксплуатация и будет ли теплее в доме?

. Не искал бы человек новые способы сохранить драгоценное тепло в своем жилище. Одной из разработок, призванных сокращать теплопотери и поддерживать оптимальную температуру в помещении, является теплое окно

Как обогревают окна

Поверхность окна бывает холодной в средней полосе России обычно с ноября по март, когда температура воздуха на улице минусовая, а солнце светит неярко и появляется редко. Из-за низкой температуры стекла происходит отток тепла из помещения, и воздух около окна охлаждается. Кроме того, нарушается нормальная циркуляция воздуха, поскольку вблизи окна он опускается к полу. В результате человек испытывает дискомфорт, ощущая довольно резкий перепад температуры воздуха в пределах одного помещения: у окна бывает гораздо холоднее, чем, скажем, в середине комнаты. Для исключения подобного эффекта радиаторы водяного отопления размещают в подоконных нишах, чтобы воздух вблизи окон прогревался и начинал перемещаться от пола к потолку. Но не все так просто. Во-первых, каждый радиатор отнимает определенную полезную площадь помещения, во-вторых, подоконник не должен быть слишком широким, чтобы не мешать воздуху обдувать стекло. Недостаточный обогрев окна теплым воздухом приведет к выпадению на нем конденсата, так что температуру радиатора придется повышать, а это увеличит расход энергии.

Что такое электрообогреваемое стекло

Нагревать стекло можно не только с помощью установленного под ним радиатора, но и посредством электрического тока. Окно с электроподогревом позволяет поддерживать оптимальную температуру в помещении. При этом не нужно монтировать отопительные радиаторы, занимая ими полезную площадь. А при отключении от сети электрообогреваемые стеклопакеты будут работать как обычные низкоэмиссионные.

Для поддержания в помещении комфортной температуры +20. +30 °С достаточно удельной мощности порядка 0,1 кВт/м², расходуемой стеклом

На такое стекло наносят специальное электропроводное покрытие, выполняющее функцию нагревательного элемента. Оно представляет собой тонкий слой твердого низкоэмиссионного материала, который обладает сопоставимым с обычным стеклом светопропусканием и энергосберегающими свойствами. Для подключения покрытия к электросети в краевых зонах на стекле наносятся специальные токоподводящие шины. Покрытие отражает ИК-излучение изнутри помещения, позволяя таким образом снизить теплопотери в холодное время года, и УФ-излучение снаружи, тем самым уменьшая проникновение избыточного тепла в жару и предохраняя предметы интерьера от порчи. Стекло проходит обязательную операцию термоупрочнения и/или ламинируется, поэтому безопасно при использовании в любых системах остекления. Электропроводное покрытие всегда находится внутри стеклопакета или триплекса, что исключает возможность касания токопроводящего слоя. Если стекло треснуло, то контакт прерывается, и напряжение перестает подаваться на стеклопакет. С помощью интегрированных датчиков специальная электронная система следит за целостностью и температурой стекла.

Толчком в развитии технологий светопрозрачных электронагревательных элементов послужила потребность авиации в безопасном остеклении кабин пилотов, обеспечивающем достаточную видимость и способным эффективно удалять наледь и конденсат в любых погодных условиях. Сегодня все кабины самолетов, поездов, штурманские рубки кораблей оборудуют электрообогреваемыми стеклами в соответствии с действующими нормами безопасности. В области строительства и архитектуры такое стекло используют по двум направлениям. Первое – это светопрозрачные кровли, которые решают проблему инсоляции и удаления снежного покрова в зимнее время года. И второе – вертикальное остекление, исключающее появление дискомфортных воздушных потоков в зоне окна (так называемое «холодное дыхание окна»), возникающих в результате разницы температур внутренней поверхности стеклопакета и воздуха в помещении.

Чем привлекательно стекло с обогревом?

Стекло с обогревом может применяться в коттедже в самых разных конструкциях. Его используют при остеклении окон (в том числе панорамных и мансардных), лоджий и балконов, в светопрозрачной кровле и зенитных фонарях, в зимнем саду и бассейне.

Перечислим основные достоинства такого остекления:

Стекло с обогревом особенно актуально в период межсезонья, когда среднесуточная температура еще не упала ниже порогового уровня для включения традиционных отопительных систем либо отопление было выключено ранее, а грянули заморозки. Обычно в таких случаях приходится ставить в комнатах электрообогреватели.

При использовании стекла с обогревом в светопрозрачной кровле, зенитных фонарях, оранжерее и зимнем саду отпадает необходимость очистки труднодоступных поверхностей от снега и наледи, существенно улучшается температурный режим в помещениях, а также в них поступает гораздо больше естественного света.

Но это еще не все. Подключение стеклопакетов к системе «умного дома» позволит подогревать окна строго по расписанию, согласуя его с переменами погоды. Также возможно соединить стеклопакеты с охранной системой коттеджа без использования видимых датчиков: при любом нарушении электрического контакта сработает тревожная сигнализация. Электрообогреваемые окна способны обеспечить и антивандальную, и пулестойкую защиту. Это решение более надежно по сравнению с традиционныеми решетками, которые в большинстве случаев просто играют роль декорации. Электрообогрев позволит экономить на процессе кондиционирования, поскольку даже в выключенном состоянии стеклопакет будет отражать ИК-излучение, выполняя аналогичную i-стеклу функцию, и в летнюю жару помещение нагреется в несколько раз меньше, чем с традиционным стеклопакетом.

В европейской практике выделяют четыре основные функции остекления с электрообогревом: снеготаяние, комфорт, обогрев, борьба с конденсатом. Наиболее востребовано в России – снеготаяние. Остальные функции, к сожалению, остаются без должного внимания.

Ключевое свойство комфорта и обогрева – отсутствие сквозняков. Поэтому в случае большого эркерного или панорамного остекления не надо будет переживать за своих детей, играющих зимой на полу у окна, а в зимнем саду всегда будет уютно и светло. Интересной особенностью окон с электрообогревом является возможность снизить на 1–2 °С температуру в помещении без какой-либо ощутимой потери в уровне комфорта. Как следствие, можно говорить об энергоэффективности подобного решения. Удаление конденсата в бассейне с помощью электрообогреваемого стекла – самое экономически выгодное решение, позволяющее отказаться от систем принудительного обдува остекления, и стекла при этом будут оставаться сухими и чистыми.

Сколько стоит

Электрическую мощность, подводимую к стеклу, рассчитывают индивидуально в каждом случае. Для создания комфортного микроклимата в помещении температуру поверхности стекла надо поддерживать в пределах от +20 до +30 °С, что обычно достигается при удельной мощности порядка 0,1 кВт/м².

При использовании электрообогреваемого стекла в качестве основной системы отопления нужно, чтобы температура его поверхности находилась на уровне +30. +45 °С, для чего необходима удельная мощность от 0,3 кВт/м². Во втором случае стоимость электроэнергии составит до 450 руб./м² в месяц при постоянном включении стекла, а это, прямо скажем, не совсем дешевый способ обогрева жилища, учитывая, что таких окон даже в одном помещении может быть несколько.

Электрообогреваемые стекла на отечественный рынок поставляют такие фирмы, как ОАО «МОСАВТОСТЕКЛО», ООО «КЕТ-ГЛАСС», французская SAINT-GOBAIN GLASS, финская HATRICK OY и др. Максимальные размеры стекла — 3 × 6 м при толщине от 4 мм. Используемое напряжение может быть как 220 В, так и безопасное 32 или 12 В. Стоимость 1 м² такого электрообогреваемого стекла составляет от 9000 руб.

Эффективность электрообогреваемых стеклопакетов как отопительных приборов пока значительно ниже в сравнении с традиционными системами отопления

Особенности изготовления и монтажа

Если электрообогреваемое стекло входит в состав триплекса, то используют одну из технологий автоклавного или безавтоклавного ламинирования с применением специальных полимеров или полимерных пленок между двумя стеклами. Это может быть этиленвинилацетат (EVA), поливинилбутираль (PVB), термопластичный полиуретан (TPU), фотоотверждаемый полимер.

Монтаж электрообогреваемого стекла или стеклопакетов может производиться с использованием любых типовых профильных систем — Dorma, Schueco «Евротитан» или аналогичных. В профильных и оконных системах практически всегда между стеклом или стеклопакетом и конструкцией имеются зазоры, в которых и прокладывают проводку. В поворотно-откидных створках для монтажа проводки обычно применяют гибкие переходы типа ГП-01, KL-486, ABLOY EA 280.

Электромонтаж изделий с обогреваемым стеклом обычно не вызывает затруднений при условии, что работы выполняют квалифицированные специалисты. Управление обогревом может осуществляться ручным включателем, с помощью дистанционного устройства, температурным контроллером и т. п.

Электрообогреваемое стекло легко интегрируется в систему «умного дома», при этом его работа будет согласована с другими домашними устройствами

Источник

Подогрев оконного стекла в квартире своими руками

Энергосбережение и комфортная обстановка в доме во многом зависят от окон. Энергия через окна уходит не только вследствие их непосредственного контакта с наружным холодным воздухом. Но также излучением в инфракрасном диапазоне через прозрачное стекло.

Стеклопакет и окно в целом должны соответствовать требованиям нормативов по энергосбережению. А стекла должны быть низкоэмиссионными, — препятствующими потоку лучевой энергии, отражающими его обратно в дом.

Какие стекла и стеклопакеты окажутся подходящими по энергетической экономичности, рассмотрим далее.

Комфортная обстановка в доме зависит от окон

Комфортность в доме во многом зависит от температуры поверхностей, которые окружают человека. Санитарными нормами задаются различные требования по этим показателям. Но ориентироваться только на них не стоит, желательно создавать более высокую температуру поверхности ограждающих конструкций внутри помещения.

Температура кожи человека +28 градусов. При приближении к более холодной (или горячей) поверхности человек испытывает дискомфорт. Значительно охлажденные поверхности стен, окон, полов, создают некомфортную обстановку в доме. Так температура поверхности стен, согласно правилам, не должна быть холоднее воздуха в помещении более чем на 4 градуса.

Теплые окна (энергоэффективное остекление) не только экономят деньги, но и создают более комфортную обстановку.

Теплопотери через окна

Сопротивление теплопередачи, которое должно быть у оконных проемов согласно нормативов, для большинства регионов, находится в пределах 0,4 м2 •К/Вт — 0,7 м2 •К/Вт. Для Московской области, например, сопротивление теплопередачи энергоэффективных окон (выбранных по экономической целесообразности) должно быт не менее 0,54 м2 •К/Вт.

Сопротивление теплопередачи стеклопакетов определяется в их центральной точке, как наибольшее значение, без учета влияния дистанционной рамки (по контуру стеклопакета).

Сопротивление теплопередачи всего оконного проема не значительно отличается от такой характеристики стеклопакета. Влияние шва, оконного профиля, дистанционной рамки, при правильной установке окна, исправности его компонентов (в том числе и фурнитуры) не значительно.

Указанные сопротивления теплопередаче стеклопакета обеспечиваются многими конструктивными особенностями. Влияют и вид и толщина стекол, вид газа в стеклопакете, и надежность его консервации (утечки), вид материала дистанционной рамки…….
Но большее влияние оказывает количество камер в стеклопакете.

При выборе стеклопакета интересуйтесь его сопротивлением теплопередаче. Сверяйте эти данные с требованием норматива для климата региона.

Для наших регионов в большинстве случае необходимы двухкамерные стеклопакеты.

Виды энергосберегающих стекол

Для уменьшения энергопотерь дома рекомендуется выбирать стекла с пониженной эмиссией энергии (низкоэмиссионые). Такие стекла отражают выходящую из дома тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Чтобы это происходило стекла должны иметь металлизированное напыление. Тогда значительная часть инфракрасного излучения (более 50%) будет отражаться обратно в здание.

(… по заявлениям производителей стекол, применение в среднестатистическом доме напыленных энергоэкономичных стекол в стеклопакетах экономит до 50 у.е. на отоплении за сезон при существующих ценах на энергоносители…)

Специалисты различают виды покрытий, которые делают стекла энегросберегающими (низкоэмиссионынми). Говорят о возможности твердого напыления (k-покрытие) и мягкого напыления (i- покрытия). При этом i-покрытие в 1,5 раза более энергосберегающее, но требует более аккуратного обращения.

О возможности приобретения того или иного вида низкоэмиссионных стекол, необходимо узнать у дилера поставляющего стеклопакеты и занимающегося установкой окон.

В любом случае, если речь идет о значительном перепаде температур по окну, рекомендуется в стеклопакете устанавливать одно наружное стекло с металлизированными энергоотражающим покрытием.

Важность правильной установки

Теплое окно (двухкамерный стеклопакет с одним низкоэмиссионным стеклом) не будет выполнять своих функций по энергосбережению, если его монтаж будет сделан неправильно.
Как устанавливать окна, чтобы они были теплыми и не запотевали

При установке энергосберегающего окна нужно обратить внимание не несколько основных моментов.

Таким образом, выбранное теплое окно с правильной установкой во многом обеспечит нужное экономичное энергосбережение в доме.
Также важно выполнить теплосберегающую отделку фасада. Каким утеплителем сделать теплый вентилируемый фасад

Окна с подогревом являются новинкой для российского рынка: они популярны не только в холодных регионах, но и в южной части страны. Система помогает избавить окна от запотевания: зимой на них не будет образовываться иней. Система нагревания позволяет сэкономить тепло, сохранив его в помещении; она встраивается в конструкцию стеклопакета на этапе производства такой продукции.

Как работает подогрев пластикового окна?

Стеклопакеты с подогревом для большинства российских покупателей являются довольно непонятной конструкцией, стоит подробнее рассмотреть особенности данного изделия. По сути, это обычный стеклопакет, оснащенный особенным стеклом, которое имеет систему подогрева. Такой элемент объединяет две функции: обогрев потоков воздуха и пропуск естественного света в помещение.

Обогрев помогает избавиться от наледи, конденсата, выровнять температуры, избавившись от их перепадов. Кроме того, тепло достаточно часто уходит через стекла, и окна с подогревом стекла помогут избавиться от этой проблемы. Функция не только сохранит тепло в помещении, которое появляется от отопительных приборов: она может являться эффективным средством для отопления комнат вне зависимости от их площади. Нагревание стекла происходить при помощи электричества. Для этого к оконной конструкции следует провести электропитание; спрятать его можно в специальном коробе или замуровать в стене.

Принцип работы подогреваемого в окне стекла

Как выглядит внешне?

Стекло с обогревом внешне не сильно отличается от обычного аналога, его нагрев происходит при помощи не слишком заметной для глаз пленки, изготовленной из оксидов металла. Ее нужно нанести на стекло при его производстве, поэтому возможно такое только в заводских условиях, и приобрести отопление отдельно уже нельзя.

Благодаря микроскопической толщине металлы не мешают прохождению света, и пленка не делает помещение темным, однако этого хватает для того, чтобы прогревать потоки воздуха.

Подвод провода в оконную конструкцию

Какие особенности имеет продукция?

Окна с подогревом стекла могут быть установлены в конструкциях из любого профиля: это может быть дерево, пластик, алюминий. При этом форма и размер изделия роли не играют: стекло может иметь разную форму, быть плоским, выпуклым, треугольным, иметь другие геометрические формы. Такие конструкции актуальны для установки на мансардном этаже.

В зимнее время такое помещение обычно больше продувается, а с его отоплением возникают некоторые сложности, поэтому такой способ может являться удобной альтернативой. Окна с электроподогревом стекол могут растопить наледь, что опять же наиболее актуально для тех конструкций, которые находятся под наклоном, как мансардные окна. Именно поэтому подогрев актуален для них.

По какому принципу работает стеклопакет?

Благодаря подогреву стекло долго остается чистым, не промерзает, на нем не образуется наледь. Помещение не становится более темным, так как металлическая сетка имеет ячейки и микроскопическую толщину. Нагрузка на пластиковое окно меньше, чем при использовании обычного окна, так как сетка делает его более прочным. Система прогрева позволяет избежать следующих проблем:

Стеклопакеты с подогревом для стекол работают по тому же принципу, что обогреватель инфракрасного типа, однако отличаются тем, что мощность можно устанавливать по своему усмотрению. Подобные конструкции, работая от электричества, являются энергосберегающими, поскольку прогретое стекло не дает проникнуть в помещение холодному воздушному потоку, поэтому потери тепла становятся намного меньше. Это позволяет сэкономить на работе отопительных приборов после установки таких окон. Нередко такие оконные конструкции устанавливаются вместе с системой теплого пола.

Большим плюсом оконных систем с функцией прогрева является селективность: проще говоря, в холодный сезон необязательно подключать их к системе энергоснабжения на постоянной основе. Стекла таких окон эффективно отражают тепло, снижая его потери, поэтому в комнате формируется и сохраняется комфортный для жильцов микроклимат. Летом конструкция, напротив, способствует созданию прохлады: стекла служат для отражения тепла снаружи. Это позволяет существенно сэкономить на включении кондиционера или сплит-системы.

Провода утапливаются в стене и под подоконником

Что касается открывания, то теплые окна, прогрев которых осуществляется от стандартного источника питания, могут функционировать следующим образом:

Особенности оформления и дизайна

В зависимости от предпочтений клиента стекло может быть изготовлено с зеркальной, тонированной поверхностью, нередко исполнение в виде витражей, в том числе по технологии Tiffany. Использование таких конструкций актуально для крупных помещений, например, торговых центров, медицинских, дошкольных учреждений и иных объектов: чаще всего подогрев стекла дополняет работу централизованной системы отопления, что особенно актуально в суровых условиях российской зимы. Кроме того, такое остекление используется в квартирах и частных домах, владельцы которых заинтересованы в комфорте.

Внешне окно с подогревом может быть оформлено как обычное

Также окна с подогревом могут применяться в следующих случаях:

Из статьи Вы узнаете:

Рациональное использование ресурсов природы очень актуально сегодня во всем мире, поэтому внедрение теплосберегающих технологий имеет большое значение. Энергосберегающие устройства и энергоэффективные материалы, используемые в обустройстве домов и квартир, позволяют существенно снизить потребление таких источников энергии, как газ и электричество, что экономит семейный бюджет.

Энергосберегающая технология может применяться как при строительстве, так и в ремонте. Модернизировать можно даже дом, который был изначально не рассчитан на такие технологии. Например, грамотная конструкция окна может уменьшить теплопотери в несколько раз, а если учесть, что площадь остекления может достигать 20–30% от площади помещения, а потери тепла через светопропускающие конструкции могут быть до 40% всех теплопотерь дома, выгода от применения теплосберегающих окон очевидна.

Принцип работы энергосберегающих конструкций.

За последние полвека индустрия окон сделала огромный шаг вперед. Первые окна представляли собой простую деревянную раму с одним, редко двумя слоями стекла – их теплопроводность была высока, они были подвержены рассыханию, гниению и впоследствии требовали дополнительного утепления. Двойное остекление лучше защищало от холода, воздушная прослойка между стеклами снижала теплопроводность почти в два раза, но все равно такая конструкция была далека от идеала.

Дальнейшее развитие привело к появлению многокамерных герметичных пакетов с заполнением пустот инертным газом, как правило, аргоном или криптоном. Такие окна не только отлично защищали от холода, но и лучше противостояли утечкам тепла из помещения.

С точки зрения законов физики, работу теплосберегающего окна можно объяснить следующим образом. В природе тепло может распространяться так: теплопроводность, конвекция и излучение. В случае оконной рамы главные теплопотери приходятся на теплопроводность и конвекцию – холодный воздух с улицы охлаждает стекло, а оно уже охлаждает воздух в помещении. На поверхности стекла возникает эмиссионный слой толщиной 5–7 мм. Поэтому необходимо исключить или уменьшить влияние воздуха в теплообмене между стеклами.

Для этого и применяются многокамерная конструкция оконного стеклопакета и заполнение пустот инертным газом. У аргона скорость движения молекул ниже, чем у воздуха, поэтому скорость распространения тепла от стенки до стенки тоже будет ниже. Расстояние между стеклами также не должно быть меньше 15 мм, чтобы исключить эмиссионные потери тепла, при этом одно из стекол может иметь специальное покрытие из оксида серебра для уменьшения теплового излучения, солнечный свет при этом проходит беспрепятственно. Важно и применение качественных оконных уплотнителей, не теряющих своих свойств со временем. Такие окна и принято считать теплосберегающими. Чаще они изготавливаются из ПВХ (массовое производство), реже из дерева (премиум-сегмент).

Какими бывают теплосберегающие стеклопакеты.

Наиболее эффективны и распространены окна с двумя и более камерами, расстояние между стеклами делают разным для большей экономии тепла. Используемое стекло также должно иметь ряд требований: толщина – 4 мм, на одну поверхность может наноситься тончайший слой оксида металла, препятствующий проникновению ультрафиолета, но пропускающим инфракрасный свет. При этом тепло из помещения задерживается этим слоем и возвращается обратно.

В зависимости от технологии нанесения в энергосберегающем стеклопакете различают два вида стекол:

Такие стекла хорошо себя показывают зимой, значительно снижая теплопотери, однако в летнее время для уменьшения нагрева необходимо применение дополнительной технологии. Речь идет о рефлекторных стеклах, отражающих солнечные лучи и препятствующих нагреву предметов в комнате. Можно использовать и обычную тонировку, но такое стекло будет сильно нагреваться и искажать солнечный свет, хотя нагрев, несомненно, снизится. Для достижения максимального эффекта следует применять мультифункциональные стеклопакеты, которые сочетают в себе все эти технологии.

Преимущества таких теплосберегающих окон очевидны:

С такими конструкциями зимой в квартире будет тепло, а летом – прохладно.

Источник