Энергосберегающие окна. Как минимизировать потери тепла.

В обычном жилом доме площадь остекления составляет 20-25% общей площади фасадов дома. В то же время теплопотери через окна примерно равны теплопотерям через стены. Поровну делятся потери тепла через окна в результате теплового излучения и утечки тепла через щели, неплотности и при проветривании помещений. Проведенный анализ потерь тепла через фасады здания при массовой реконструкции домов в Германии дал следующие результаты для зданий с уровнем теплопотребления 200 Квт/час/м2/год:

Потери тепла через стены 90 Квт/час/м2/год

Потери тепла через окна 90 Квт/час/м2/год

в том числе: в результате теплового излучения 45 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 45 Квт/час/м2/год

В зданиях были установлены деревянные окна с двойным остеклением.

При проведении реконструкции утеплялись фасады здания и заменялись окна с установкой пластиковых окон с одинарным стеклопакетом и энергосбрегающим низкоэмиссионным стеклом. В результате были получены следующие уровни теплопотребления:


Потери тепла через стены 24,3 Квт/час/м2/год

Потери тепла через окна 39,8 Квт/час/м2/год

в том числе: в результате теплового излучения 17,3 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 22,5 Квт/час/м2/год

То есть, потери тепла через стены сократились на 73%, тепловое излучение через окна на 62%, утечки тепла при воздухообмене на 50%.

Повышенные потери при воздухообмене связаны с тем, что проветривание помещения обеспечивалось приоткрыванием окна.

По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж "евроокон" рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений.

Какой энергосберегающий эффект можно получить от окон?

Если ориентироваться на приведенные выше значения относительного сокращения теплопотерь в связи с заменой существующих деревянных окон на пластиковые, то в пересчете на среднюю стоимость тепловой энергии от ТЭЦ в средней полосе России, экономия на среднюю квартиру составит около 3 тысяч рублей за отопительный сезон. Разумеется, цифры приблизительные. Цены на тепло различаются в разы даже в пределах одного региона.

В настоящее время в основном устанавливаются пластиковые окна с двухкамерными стеклопакетами. Требования к окнам по 23166-99 "Блоки оконные. Общие технические условия". Окна с тройным остеклением имеют характеристики теплового сопротивления и звукоизоляции достаточные предъявляемым требованиям и, как правило, полностью устраивают потребителя по соотношению цена/качество.

В то же время достичь энергосберегающего эффекта можно за счет применения в окнах специальных стекол, обеспечивающих снижение теплового излучения. Это флоат-стекла с твердым К-покрытием (оксид олова) и стекло с мягким I-покрытием (нанослой серебра и диэлектрика). Наносимые покрытия обеспечивают отражение теплового излучения, жесткого ультрафиолетового излучения и прозрачны в видимой части спектра. Это позволяет не выпускать тепло из дома зимой. Тепло отражается от пленочного покрытия и возвращается обратно в дом. Летом стекло отражает внешний тепловой поток солнечных лучей и в помещении относительно прохладно.

Сравнение тепловых характеристик окон с энергосберегающими стеклами и с обычными стеклопакетами показывает, что однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом эффективнее двухкамерного стеклопакета. При этом стеклопакеты с I - стеклами более энергоэффективны, чем с К - стеклами.

Производители окон приводят сравнение при температуре за окном -26 градусов и температуре воздуха внутри попещения + 20 градусов.

• Обычный стеклопакет. Температура на внутреннем стекле + 5 градусов.
• Пакет с К стеклом. Температура на внутреннем стекле + 11 градусов.

• Пакет с I- стеклом. Температура на внутреннем стекле + 14 градусов.

Итоговые оценочные данные: окно с одинокамерным стеклопакетом с К стеклом имеет на 38% меньше теплопотери в результате теплового излучения, чем окно с обычным двухкамерным стеклопакетом. Окно с I стеклом 1,5 раза более энергоэффективно, чем окно с К - стеклом (данные изготовителя).

К - стекло это ранняя разработка энергосберегающих стекол. Энергосберегающий слой наносится химическим способом при производстве стекла. Слой твердый, поэтому такое стекло можно применять слоем "наружу". I - стекло разработка относительно новая. Слой серебра наносится в вакуумных установках магнетронным распылением. Покрытие относительно мягкое, поэтому применение стекла возможно слоем "вовнутрь" стеклопакета.

По стоимости обычные двухкамерные стеклопакеты и однокамерные с энергосберегающими стеклами примерно одинаковы. Преимуществом энергосберегающих стеклопакетов является то, что они меньше весят, поэтому создают меньшую нагрузку на профиль окна и вероятность коробления окна в процессе эксплуатации значительно ниже. Недостатком однокамерного стеклопакета является то, что уровень его звукоизоляции несколько ниже. Но ситуация поправима. Если использовать стеклопакет, наполненный инертным газом, показатель звукоизоляции существенно возрастет, вместе этим на 10-15 % возрастет уровень энергоэффективности окна.

Применение энергосберегающих пленок.

Пластиковое окно уже установлено, но имеется желание снизить теплопотери зимой или защититься от перегрева помещения летом. На этот случай изготовителями предлагаются энергосберегающие лавсановые пленки, которые наклеиваются на стекло. Принцип работы энергосберегающей пленки тот, же что у энергосберегающего стекла: отражение света в ИК и УФ диапазонах и прозрачнойсть в видимой части спектра. В качестве теплового зеркала используются нанопокрытия редкоземельных металлов, серебра, меди. Для глаза они незаметны. Сама пленка кажется слегка тонированной.

Проветривание

После установки новых окон в квартирах становится душно. Это вполне естественно. Щелей нет, двери плотные, откуда взяться необходимому свежему воздуху. По санитарным нормам приток свежего воздуха в квартиру должен быть не менее 20 м3 в час. Загрязненный воздух, избыток СО2 весьма вредно сказываются на здоровье, ухудшают самочувствие. Открытие форточки приводит к утечке дорогого тепла. Но здоровье дороже.
Поэтому форточку открывать нужно, но ненадолго, обеспечивая интенсивное проветривание, которое не снижает температуру предметов и стен.

В Европе эту проблему ощутили уже давно. И решили вопрос технически установкой специальных устройств, называемых проветривателями. В ряде стран эксплуатация помещений без проветривателей запрещена. Нарушителей ждет штраф.

Проветриватель решает сразу три задачи:

• обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в помещение и удаление загрязненного воздуха;
• очищает воздух пропусканием его через фильтры;

• обеспечивает нагревание приточного воздуха от тепла отводимого воздуха во встроенном теплообменнике.

Конструктивно отдельный проветриватель представляет их себя трубу с бесшумным вентилятором, встроенным теплообменником и фильтром. Фильтр необходимо периодически заменять. Имеются модификации проветривателей без фильтров. Это на выбор покупателя.Проветриватель обычно устанавливатся под окном.

При установке пластиковых окон предлагаются встроенные в окно проветриватели с возможностью подогрева поступающего воздуха в конструктивных элементах окна. Стоимость такого проветривателя невелика, но польза от него существенна.

Конструкцией окна так же предусматриваются режимы микропроветривания через зафиксированную щель, ограничение открытия фрамуги фиксирующей гребенкой.

Все эти меры позволяют снизить утечку тепла в связи необходимостью проветривания помещения. Самый же эффективный способ - обеспечение проветривания с использованием нагрева наружного воздуха, поступающего в помещение за счет выхолаживания отводимого воздуха. Применение оконных проветривателей окупается очень быстро.

Применение энергосберегающих окон

Расчеты показывают, что затраты на сбережение энергии при замене окон и покрытии стен утеплителем примерно одинаковы. Поэтому в Москве при реконструкции панельных домов одновременно с утеплением фасадов производится замена окон. Программой энергосбережения в Москве планируется установка окон с I-стеклоапакетами. Это выгодно, поскольку решается проблема устранения значительных утечек тепла. Также устраняется возможность порчи внешнего вида домов после проведенной реконструкции в результате самовольной установки окон жителями.

К сожалению, эффект от проведения теплосберегающих мероприятий пока ощущают только муниципалитеты. В квартирах нет индивидуальных теплосчетчиков, поэтому экономия тепла для жителей не ощутима. Если муниципалитет дотирует тарифы на тепло, то утепление домов сказывается на объеме дотаций. Но суммы эти в бюджете мало ощутимы, поскольку относительная доля утепленных домов пока мала.

Другое дело, когда житель имеет возможность регулировать теплоподачу сам, напрямую ощущая экономию. Законом "Об энергосбережении ..." предусмотрено, что с 2012 года вновь построенные и реконструируемые дома должны иметь системы индивидуального учета потребления тепла в квартирах. Но вопрос пока не проработан, поскольку нет коммерческой практики индивидуального учета тепла в многоквартирных домах.

В конце 2009 г. в Челябинске были подведены первые итоги реализации пилотного проекта по установке средств индивидуального учета тепла в двух многоквартирных панельных домах. Технические результаты есть, и они показали желание жителей экономить, поскольку это сразу стало сказываться на счетах за тепло. Температуру стали регулировать термостатом на батарее, а не форточкой. Значит из окон меньше тепла улетело в атмосферу.

Автор: Коваль Сергей Петрович