Селективное покрытие стекла своими руками: пошаговая инструкция. Энергосберегающие окна: принцип работы и особенности выбора

На сегодняшний день оформить селективное покрытие для стекол солнечных панелей вполне реально и своими силами. Для этого можно использовать самые разные материалы, которые созданы как своими руками, так и куплены в специальном магазине.

Разновидность покрытия

В настоящее время селективное покрытие бывает трех видов. Это может быть как обычная краска, так и химически обработанный металл. Третий вариант - это уже готовые для использования пленки, которые можно клеить на стекла. Эти три вида сырья отличаются между собой по следующим показателям:

• способность к поглощению;
• излучательная способность;
• общий уровень эффективности.

Если говорить о первом параметре, то в этом случае определяется количество тепла, которое селективное покрытие может преобразовать из солнечной энергии. Данный показатель играет очень важную роль, но не является главным при выборе.

При выборе покрытия, то есть абсорбера, нужно очень внимательно выбирать вещество по излучательной способности. Она характеризует то количество тепла, которое будет отдано в окружающую среду, в виде излучения. Другими словами, чем выше этот параметр, тем больше будут потери тепла, а следовательно, снизится эффективность приспособления.

Что касается общей эффективности, то она обычно представлена в виде общего коэффициента, который считается отношением первых двух показателей. Реальная тепловая производительность не будет отражена точно, а вот эффективность селективного покрытия определяется достаточно точно.

Применение краски

На сегодняшний день некоторые люди считают, что в качестве хорошего покрытия для стекла солнечного коллектора можно использовать черную краску, так как она хорошо прогревается и хорошо поглощает солнечные лучи. Однако это не так, и есть несколько причин, почему такая краска не является эффективной.

Во-первых, краска способна поглотить только ту часть излучения, которую видно, остальное же излучение не используется. Во-вторых, она способна излучать тепло в инфракрасном спектре в атмосферу. В-третьих, такое покрытие будет со временем выцветать из-за воздействия ультрафиолетовых лучей солнца, из-за чего способность к поглощению будет уменьшаться. Еще один недостаток - это сильное уменьшение эффективности абсорбера при высоких температурах. Последнее, о чем стоит сказать, это о том, что покрытие краской будет служить еще и теплоизоляцией, из-за чего тепло не будет проходить внутрь.

Данные недостатки полностью исключают возможность применения обычной краски в качестве селективного покрытия стекла. Для этой цели необходимо применять лишь специальные средства.

На что наносить краску?

После приобретения подходящей краски встает вопрос о том, как правильно нанести ее на стекло. Для начала стоит сказать, что она наносится на подложку, а не на саму панель. В качестве подложки используется алюминий или медь. Этот вид металла отлично подходит потому, что он способен эффективно отбирать тепло у абсорбера, то есть краски, и передавать его панели.

Как покрыть стекло панели краской?

Прежде чем приступить к нанесению селективного покрытия на солнечные панели, нужно отполировать лист меди или алюминия. Для этого используется механический способ шлифовки, а также дальнейшее покрытие пастой ГОИ. Здесь важно отметить, что провести работы нужно максимально качественно, так как любая шероховатость - это увеличение потерь тепла, так как будет расти излучательная способность.

Наиболее простой способ покрыть нужные листы - это использовать краскопульт. Наносится краска, как обычная, но есть минус, который заключается в том, что сложно контролировать толщину слоя. Если она будет слишком велика, то снизится качество поглощения тепла, если слой будет слишком тонкий, то увеличится потеря тепла.

Пленка для панелей

Есть другой вариант нанесения селективного поглощающего покрытия. Для этого была разработана специальная пленка, которая в настоящее время представлена в двух типах: однослойная и многослойная на металлизированной подложке.

Что касается эффективности пленок, то коэффициент достаточно высок и сравним с этим же показателем у красок, однако если говорить о стоимости, то она сильно отличается. Качественная пленка характеризуется тем, что ее излучательная способность составляет 5% и менее.

Что касается процесса нанесения, то процедура очень проста. Однослойная самоклеящаяся пленка крепится к листу металла, который может быть изготовлен из цинка, меди, алюминия. Каких-либо сложных манипуляций проводить не приходится, пленка клеится очень легко. Однако перед ее нанесением стоит обработать металлический лист так же, как это делалось в случае с краской, то есть нужно обработать его шлифовальной машинкой с

Селективные стекла для дома

Кроме применения в качестве покрытия солнечных панелей, селективное покрытие стеклопакета пользуется не меньшим спросом. Селективные стекла, или же мультифункциональные, как их еще называют, применяются для обычных домовых, для остекления коммерческих зданий, спортивных комплексов, муниципальных учреждений и т. д. Такие стекла способны обеспечить хорошую защиту от солнечных лучей и создать благоприятный микроклимат внутри помещения.

Селективное поглощающее покрытие, нанесенное на обычные стекла, создает хорошую защитную пленку. Основная задача таких элементов - это создание максимально благоприятных условий внутри помещения как в летнее время года, так и в зимнее. Суть их работы достаточно простая: летом стекла отсеивают некоторое количество солнечных лучей, чем не дает помещению сильно нагреваться, зимой же они будут служить отличным препятствием для тепловой энергии, не давая ей покидать комнату.

Важность селективных стекол в холодное время

На сегодняшний день все знают, что окна являются защитой определенной части стены, препятствуя выходу тепла из комнаты. Однако, если реально смотреть на вещи, то через некачественное стекло будет уходить большее количество тепла, чем через вентиляцию или даже приоткрытую дверь. Вся проблема заключается в том, что выбрать качественный материал для окна будет недостаточно. Примерно 90% окна занято стеклом, а это значит, что оно также должно быть максимально полезным, в плане сохранения тепла. Именно с этой задачей лучше всего справляются селективные стекла. Особенность напыления заключается еще и в том, что на поверхности имеется тончайший слой атомов серебра. Они прекрасно пропускают короткие волны, которые излучает Солнце, тем самым пропускают тепло внутрь. Но при этом серебро достаточно сильно блокирует прохождение длинных волн, которые обычно излучают нагревательные приспособления. Таким образом и получается, что тепло максимально хорошо сохраняется внутри помещения.

Мягкие и твердые покрытия

В настоящее время существует два разных вида покрытия стекла. Это может быть мягкое селективное покрытие, или же оно может быть твердым. Отличаются они между собой технологией нанесения. Из-за этого, естественно, будет отличаться и уровень их теплоизоляции. Для сравнения можно привести простой пример. Допустим, температура воздуха внутри комнаты составляет +20 градусов по Цельсию, а температура за окном составляет -26 градусов по Цельсию. Обычный стеклопакет в таком случае будет поддерживать температуру внутри около +5 градусов, твердое селективное покрытие обеспечит температуру в +11 градусов по Цельсию, мягкое покрытие будет поддерживать +14 градусов.

Здесь стоит добавить, что для такой поверхности существует специальная маркировка. Твердые или же пиролитические поверхности будут отмечаться буквой K. Мягкая поверхность, или, как ее еще называют, магнетронная, маркируется буквой I.

Если подводить итог всему выше сказанному, то можно сделать два небольших вывода. Во-первых, селективное покрытие можно наносить самостоятельно, если в наличии имеются солнечные панели. Это может повысить их эффективность. Во-вторых, селективные стекла отлично подойдут для утепления дома.

В последнее время во всем мире наблюдается тенденция к максимальной открытости помещения солнечному свету. Западные ученые утверждают, что большие окна, установленные в больницах, благотворно влияют на выздоровление пациентов, а полностью стеклянные фасады торговых центров способствуют большей покупательской активности.

Единственная проблема при установке больших окон как в жилых, так и в помещениях общего пользования – проблема энергосбережения. Именно через окна происходит потеря около 40-50 процентов тепловой энергии. Для стран с холодными зимами этот вопрос является особенно актуальным. Вот почему многие производители окон осваивают технологии энергосберегающих стекол.

В чем принцип энергосберегающих стекол?

Энергосберегающие свойства стеклу придает нанесенное на его поверхность низкоэмиссионное оптическое покрытие. Данное покрытие позволяет проходить в помещение коротковолновому солнечному излучению, препятствуя выходу длинноволнового теплового. Стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного или селективного . Оно имеет свойство отражать до 90 процентов теплового излучения. Только представьте, сколько это позволяет экономить на отоплении помещения!

Виды низкоэмиссионных стекол

В настоящее время при изготовлении современных пластиковых окон используются низкоэмиссионные стекла двух видов.

• Первый – это стекло с твердым селективным покрытием (k-стекло). Достоинством этого покрытия является его высокая стойкость и возможность использования таких стекол вне стеклопакетов , а недостатком – более высокий коэффициент излучения. В качестве твердого селективного покрытия чаще всего применяется оксид олова.
• Второй вид – низкоэмиссионное стекло с мягким селективным покрытием (i-стекло). Свойство отражения тепла стеклу придает пленка серебра толщиной в 10-15 нанометров, нанесенная на поверхность в вакууме. Достоинством является низкий коэффициент излучения, а недостатком – невысокая по сравнению с предыдущим видом стойкость покрытия. На потребительских качествах это почти не отражается, так как этот недостаток устраняется на стадии изготовления стеклопакетов.

Преимуществами низкоэмиссионных стекол, по сравнению с обычными, является то, что отпадает необходимость использования двухкамерных стеклопакетов, а значит, и вес окна становится значительно меньше. Кроме того, в настоящее время цена на пластиковое окно из стекла с мягким селективным напылением даже ниже, чем на двухкамерный пакет из обычного стекла.

Менеджеры компании "Пласток" помогут вам определиться в выборе и купить энергосберегающие окна, благодаря которым вы будете существенно экономить на обогреве помещения зимой и кондиционировании летом.

Видео: Что такое k-стекло и i-стекло?

В рамках семинара «Окна» специалист Светлана Борисова отвечает на вопрос: «Что такое k-стекло и i-стекло? Существенно ли снижение теплопотерь дома при использовании такого стекла?»

Цель энергосбережения и теплосбережния в жилых и нежилых домах до сих пор достигается современными людьми по всему миру. Именно за счет такого подхода в помещении может сохраняться до 65% тепла, остальное обеспечивается за счет отопительных систем. Вот в этом-то вопросе селективные стекла и играют свою первейшую роль.

Технологический процесс изготовления

Наилучшие теплоизоляционные способности найдены именно в селективном стекле из всех других вариантов этого материала. Его отличительные характеристики в эксплуатации всецело зависят от технологии изготовления. Вообще термин обозначается как имеющее низкоэмиссионное особое покрытие, которое показательно своими низкими излучательными особенностями. Получается, что селективным материал может стать только тогда, когда его покроют этим слоем. Изготавливаются эти материалы методом пиролиза – в процессе изготовления на поверхности материала при большой плюсовой температуре доводят химическую реакцию, чтобы было удобнее наносить тонкослойную окись металла (К-стекла). Кроме этого существует еще один метод – обработка слоем низкоэмиссионного покрытия, которое имеет в основном своем составе оксид металла (I-стекла).

Какие бывают

Они отличаются по своим производственным методам, а потому и имеют несколько отличительные особенности, хотя в целом, они практически идентичны друг другу. Так выделяют следующие виды:

К-стекла;
I-стекла.

Они почти одинаковы, просто отличаются немного физическими свойствами самого покрытия. Так, первый вариант материала имеет несколько жесткое покрытие, а второй – более мягкое. Первое проще в изготовлении, чем второе. Зато второй вариант превосходить по эксплуатационным оценкам первое, потому и ценится.

Где применяются

Области применения на самом деле, достаточно обширны. Из них изготавливают:

Автозеркала с неослепляющим эффектом;
окна и двери;
балконов, лоджий.

По своим эксплуатационным свойствам оно внешне мало чем отличается от обычного стекла, оно может быт вполне прозрачным и не затруднять обозрение человеческим глазом. Однако его световой фильтр – это уникальная особенность. В летнее время оно не пропускает жару в помещение, а в зимнее – холод и стужу. Стоимость его в среднем будет составлять для толщины в 2 мм, размером 1,3х1605 м – 220 руб. за кв.м. листового материала. С нарезкой- будет стоить примерно 430 руб. в обработке материала до 5 кв.м. Чем толще листы и больше по размерам, тем, естественно, материалы обойдется дороже.

Удивительный эффект светопрозрачных алюминиевых конструкций - это веская причина для массового распространения и накопления опыта в плане умелого применения и создания новых технологий. Приятным сюрпризом для потребителя может служить производство материалов и конструкций, приближающихся к совершенству.

Невзирая на различие климатических особенностей, светопрозрачные конструкции уверенно завоёвывают все регионы планеты. Комплексное решение функциональных задач отмечается в фасадном остеклении, где фундаментом служит массовое производство стёкол, обладающих самыми разными свойствами. Наиважнейшей проблемой, возникшей перед строителями, сооружающими фасады, является оптимальная возможность защиты от солнечных лучей.

Регулирование светового потока - основная проблема в светопрозрачных конструкциях

А если многие считают, что главная задача светопрозрачных алюминиевых конструкций – это максимально проникновение света внутрь помещений, то можно их уверить в обратном. Вряд ли кому-то из нас захочется превратить свою квартиру или офис в парилку.

Все мы помним те времена, когда избавление от чрезмерного количества солнечного света зависело от жалюзи, штор или специальной плёнки. А наши прабабушки, обитавшие в деревянных домах, в подобных случаях спешили закрыть ставни. Но сегодня появляется возможность просто не пустить солнечные лучи в помещение. На примере зимних садов, человечество уже убедилось в эффективности внешних защитных экранов, поскольку исчезает сама возможность прямого нагревания внутреннего пространства.

Современный способ избавления от чрезмерного солнечного света - солнцезащитное стекло

Вот тем-то и ценно современное солнцезащитное стекло, что задерживает и рассеивает инфракрасные лучи , несущие тепло в здание. А перед светопрозрачными конструкциями стоит не только задача солнцезащиты, поскольку оптимальным выходом будет не только избавиться от избыточного теплового излучения. Главное - обеспечить максимальный комфорт , дополнительно оградив человека от светового потока, вызывающего боль в глазах и неудобство работы с мониторами. Притом, чересчур интенсивный свет вредит мебели, ведёт к выцветанию обоев и обивки.

Тонирование - самый простой способ избавиться от излишков инфракрасного излучения

Защитить же внутренне пространство от светового наваждения, можно с помощью тонированных стёкол. Подобное решение опирается на коэффициент светопропускания , который ниже, чем у обыкновенного прозрачного стекла. Тон же стекла выбирается в соответствии с интенсивностью света. И когда, принадлежащее Вам помещение расположено с южной или юго-западной стороны, то избежать чрезмерного света можно только с помощью тонированных стёкол. Инфракрасная составляющая, присутствующая в солнечном свете, не станет причиной дискомфорта, если на вооружении у человечества есть стёкла, имеющие свойство отражать тепло, а в иных случаях, даже поглощать его. А изготовление, как энергоотражающих , так и энергопоглощающих стёкол, имеет различие не только в способах применения, но и в технологиях производства.

Селективные и неселективные стекла

Среди светоотражающих стёкол есть группа неселективных, которые отражают весь спектр . Другая группа - селективное стекло, имеет преимущество только в отражении тепловых волн . Также имеется группа стёкол, наделённых способностью поглощения теплового излучения.

Рефлекторные стекла

Для изготовления рефлекторных стёкол применяется метод, когда тонкий металлический слой наносится на разогретое стекло, тем самым создавая препятствие для проникновения излучения. А вот отразить весь спектр энергии сможет неселективное стекло, которое, будучи твёрдым, может быть использовано, как в одинарном остеклении, так и в стеклопакете. Эффект же селективного стекла заключается в отражении инфракрасных лучей, без препятствования проникновению света . Но данное покрытие относится к мягким видам, что позволяет использовать его только в стеклопакетах. А наносится такое покрытие не только на прозрачное стекло, но и на тонированное, чем и сказывается на светопропускной способности.

Поглощающие стекла

Для изготовления поглощающих стёкол требуются специальные добавки (оксиды металлов), которые необходимо вносить в расплавленную массу стекла. Оксиды железа, кобальта и меди, отражаются на цвете, придавая стеклу зелёные и голубые оттенки. Хоть металлические добавки и ведут к нагреванию стекла, но, при этом, 60% инфракрасных лучей поглощается, а максимальная часть тепла рассеивается. Но часть тепла, всё же, проникает во внутренне пространство. А так как поглощающие стёкла реагируют на температурные изменения, то применять их следует только в стеклопакетах.

Снижение затрат на охлаждение здания во многом связано с умелым применением солнцезащитных стёкол. В таких случаях удаётся решить массу проблем, связанных с экономией энергоресурсов. Эффективной становиться защита от ультрафиолетового излучения и ослепляющего света. С применением солцезащитных стёкол в современном виде появляются гарантии взрывобезопасности , безосколочности и ударопрочности остекления. К преимуществам стоит отнести и защищённость от прослушивания, что ведёт к повышению конфиденциальности. А внешний вид подобных конструкций вызывает только эстетическое наслаждение.

Появившееся на отечественном рынке солнцезащитное стекло позволяет решать вопросы, как с фасадным остеклением зданий, так и сооружением общественных и промышленных помещений. Вызывает восхищение витражное остекление домов, витрин магазинов, павильнов . Применение подобных стёкол считается целесообразным и в создании зенитных фонарей, остеклении лоджий, сооружении светопрозрачной кровли оранжерей и зимних садов.

Перед тем как заменить старое окно на пластиковое, наряду с габаритами нужно учитывать количество камер стеклопакетов, так как от этого зависит ожидаемый вами эффект сохранения тепла в помещении. Дадим краткое описание стеклопакетов для окон, которые наиболее популярны в строительстве домов и квартир, а также при их ремонте. Критерии, которые нужно учитывать при этом следующие: количество стеклопакетов, отражающие покрытия и заполнения газом пространства между стеклами.

Количество стеклопакетов для окон

Количество стеклопакетов

Чтобы определить количество стекол в мстеклопакете для окон нужно исходить из того, где будут применяться . Если это помещение, которое нет необходимости отапливать в зимний период, будет достаточным применение однокамерных конструкций. Это летние кухни, веранды, беседки и различные хозпомещения.

Для жилья, которое эксплуатируется круглый год лучше использовать двухкамерные стеклопакеты, которые вмонтированы в рамы с профилем толщиной до 70 мм, обеспечивающий достаточную защиту от холода. В том случае когда требуется более эффективная защита тепла, например, в детских учреждениях, очень часто применяют уже стеклопакет, состоящий из трех камер, для которых профиль в 70 мм будет недостаточным чтобы расположиться в нем трехкамерной конструкции. В этом случае ширина профиля увеличивается до 90 мм.

Однако даже трехкамерных пакетов бывает порой недостаточно для эффективного энергосбережения, так как стекло имеет теплопроводность, которая слабо препятствует уходу тепла с помещения. Чтобы улучшить сохранность тепла в подобных случаях, начали ставить стекла со специальным покрытием.

Отражающие покрытия стеклопакетов

Покрытия, которые улучшают энергоэффективность стеклопакетов бывают двух видов: низкоэмиссионные и селективные. В обоих случаях происходит напыление стекол, однако они различаются способностью пропускать тепловые волны различной длины.

Низкоэмисионное покрытие

Структура низкоэмиссионноного покрытия

Имеет свойства отражать только длинноволновое излучение, которое называется вторичным, создаваемое нагретыми предметами в помещении. Наносится только на внутреннюю сторону стекла, которое находится ближе всего к помещению. Слой отражает всю тепловую энергию, находящуюся в квартире или доме обратно внутрь, не выпуская его наружу. В то же время низкоэмиссионное покрытие пропускает извне теплые лучи солнца, которые имеют короткую длину волны.

Поэтому, чтобы увеличить энергоэффективность стеклопакета хотя бы одно стекло должно быть покрыто этим напылением. В современном строительстве существуют два типа низкоэмиссионного покрытия: мягкое и твердое, отличающиеся между собой технологией нанесения напыления. Твердое покрытие более прочнее мягкого, но менее эффективно и стоит дороже, однако, в тоже время его производство связано с меньшими технологическими процессами, чем тонкое покрытие. Кроме того, стекла с твердым покрытиями применяется в окнах с одинарным остеклением, тогда как стекла с мягким покрытием используются только в составе стеклопакета.

Селективное покрытие

Свойства селективного покрытия

Селективное покрытие относится к оптическим технологиям нанесения, которые преобразуют солнечное электромагнитное излучение в тепло. Самый распространенный тип подобного покрытия заключается в нанесения на поверхность стекла тонкой металлической пленки. В частности, для этого широко используется алюминий, благодаря его механическим и теплофизическим характеристикам при относительно невысокой цене.

Это покрытие наносят обычно на внутреннюю часть стекла, расположенного наружу. Уникальность его выражается в том, что оно реагирует на длинноволновое и коротковолновое излучение одновременно. То есть в зимний период оно работает как низкоэмиссионное, отражая тепло обратно в помещение, а летом селективное покрытие отражает солнечные лучи, которые пытаются проникнуть внутрь жилья. Хороший эффект наблюдается в комбинации селективного и низкоэмиссионного напыления, позволяющее выдерживать комфортную температуру в помещении круглый год.

Заполнение газом стеклопактов

Стеклопакеты, наполненные газом

Хотя этот метод требует дополнительных затрат на производство стеклопакетов, выгода от его использования ощутима, так как энергоэффективность окон повышается до 10%. Поэтому эксперты в области энергосбережения рекомендуют применение этих пакетов, где заполнение газом допустимо хотя бы в одной камере, где есть внутренне напыление. Так как наличие газа внутри стеклопакета не только обеспечивает его высокие теплосберегающие свойства, но способствует более долгому сроку эксплуатации отражающего покрытия и сроку службы окна в целом.

Наличие газа создает избыточное давление, которое препятствует попаданию влажного воздуха в стеклопакет, оказывающий на него разрушающее действие. Несмотря на все достоинства стеклопакетов с газовым наполнением, нужно учесть следующий факт, что эффект присущий только для паянных конструкций. В обычном же стеклопакете газообразное вещество постепенно покинет свое место через утечку по шнуру, недостаточную герметизацию, при механических повреждениях рамок в клееном стеклопакете.