Электрообогреваемое стекло

Для улучшения этой статьи желательно?: Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проверить статью на грамматические и орфографические ошибки.

Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности.

Заднее стекло с электрообогревом на автомобиле Ford Focus II

Электрообогреваемое стекло — стекло, имеющее электропроводящее покрытие или сетку, способные нагреваться при пропускании через них электрического тока. В простейшем случае сетка наносится методом шелкографии с применением серебряной пасты — такое решение часто применяется в автомобилестроении. Более прогрессивный вариант предполагает прозрачное покрытие с незначительной опалесценцией^{[источник не указан 534 дня]}, нанесённое на стекло сплошным слоем. В последнем случае покрытие отражает инфракрасное излучение изнутри помещения и ультрафиолетовое - снаружи, позволяя таким образом снизить теплопотери в холодное время года и уменьшить проникновение избыточного тепла в тёплое.

Впервые электрообогреваемое стекло на основе низкоэмиссионных покрытий было массово применено в Финляндии в начале 80-х годов^{[источник не указан 603 дня]}. В настоящее время электрически обогреваемое стекло используется во множестве зданий, например Московском пассаже, обзорной сфере на Живописном мосту^{[источник не указан 603 дня]} и на серийно производимых транспортных средствах. Стекло с электрообогревом устраняет неудобства и недостатки, вызванные низкими теплоизоляционными свойствами силикатного стекла. При нагреве поверхности стекла исчезает эффект «холодного окна», предотвращается конденсация влаги, снимается наледь и снежный покров, компенсируются теплопотери^{[источник не указан 607 дней]} окна, тем самым создавая атмосферу комфорта в помещении.

Электрообогреваемое стекло может использоваться в качестве основной системы отопления^{[источник не указан 607 дней]} и сочетаться с системами обогрева пола и потолка. Подобная комбинация способствует снижению суммарных теплопотерь сооружения^{[источник не указан 607 дней]}, тем самым уменьшая затраты на отопление. Кроме того, применение обогреваемых окон позволяет использовать полезную площадь помещения более рационально, поскольку исключает необходимость установки массивных подоконных радиаторов. Первоначально стекло для электрообогрева производилось путем последующего напыления покрытия на обычное стекло, что не могло гарантировать стабильность качества продукции^{[источник не указан 607 дней]}. Технологический порыв произошел в 1989 году с началом промышленного производства низкоэмиссионного стекла. Покрытие стало наноситься^[кем?] в процессе производства^[как?], что позволило резко повысить качество инновационного продукта^{[источник не указан 607 дней]} и сделать его идеальным компонентом производства электрообогреваемого стекла.

Стандартные окна

• Конструкция окна

Окна играют важную роль в создании комфортной атмосферы в помещении. Именно поэтому площадь остекления зданий постоянно увеличивается^{[источник не указан 607 дней]}. Оконные технологии быстро прогрессируют и использование низкоэмиссионного стекла стало обычным делом^{[источник не указан 607 дней]}. Несмотря на прогресс, низкая температура поверхности стекла по-прежнему остается проблемным местом структурного остекления^{[источник не указан 607 дней]}. Электроподогреваемое стекло позволяет решить проблемы, связанные с низкой температурой поверхности и ощутимо повысить уровень комфорта в помещениях. Стекло с обогревом может использоваться практически во всех типах систем остекления^{[источник не указан 607 дней]}, изготовленных из дерева, пластика или алюминия. Обогреваемое стекло и стеклопакеты могут использоваться как в глухих, так и в открываемых конструкциях. Обогреваемый стеклопакет может быть одно- или двухкамерным. Преимущества стеклопакета состоят в его герметичности и способности значительно снизить теплопередачу.

• Светопропускание и теплопотери оконных конструкций

Если температура в здании выше, чем температура снаружи, тепло просачивается через элементы конструкции. Окна обычно являются наиболее уязвимой частью здания с точки зрения потерь тепловой энергии. Так, потери тепла через оконные конструкции в обычном особняке составляют порядка 20-25 % от общей потери тепла^{[источник не указан 607 дней]}. Теплоизоляция светопрозрачных конструкций может быть улучшена путем увеличения количества стекол и камер стеклопакета, но это приведет к удорожанию конструкции и снижению коэффициента светопропускания. Разумной альтернативой является использование низкоэмиссионного стекла, которое по светопропусканию практически аналогично обычному, но при этом отражает тепловое излучение обратно в помещение. Основным показателем, характеризующим способность стекла отражать тепловое излучение, является его излучающая способность (Е) или — «коэффициент эмиссии». У обычных стекол коэффициент эмиссии составляет 0.83, а у низкоэмиссионных может доходить до 0.03, при этом свыше 90 % накопленного тепла будет отражаться обратно в помещение. Чем меньше коэффициент эмиссии, тем эффективнее материал отражает тепло, тем выше его теплосберегающие свойства. Для сравнения, коэффициент эмиссии двухкамерного стеклопакета, собранного из обычного стекла, равен аналогичному показателю однокамерного стеклопакета, изготовленного с применением низкоэмиссионного стекла. Помимо энергосберегающей функции в холодное время года, низкоэмиссионное стекло обладает способностью отражать избыток внешней тепловой энергии в летний период, при этом совсем незначительно влияя на коэффициент светопропускания остекления. Дополнительным фактором снижения теплопередачи стеклопакетов является использование для заполнения камер газов низкой теплопроводности — аргона (Ar) или криптона (Kr)^{[источник не указан 607 дней]}. В стеклопакетах чаще используют аргон, который при незначительном удорожании стеклопакета позволяет снизить теплопотери пакета на 10 %

• Влияние температуры поверхности окна на комфорт

Существуют две причины, по которым человек испытывает дискомфорт, находясь рядом с холодной поверхностью окна. Во-первых, холодное стекло является причиной оттока тепла, поступающего от кожного покрова человека^{[источник не указан 607 дней]}. Во-вторых, холодное окно вызывает циркуляцию воздуха, что ощущается как сквозняк. Именно для снижения влияния этих факторов, радиаторы отопления размещают в подоконных нишах. Поскольку человек способен ощущать тепло и холод, фактическая температура окружающей среды не является единственным фактором, определяющим общее ощущение комфорта^{[источник не указан 607 дней]}. В реальности термическое излучение окружающих поверхностей имеют большее влияние, нежели температура воздуха^{[источник не указан 607 дней]}. Если поверхность стекла холодная, то для поддержания комфортной атмосферы необходимо увеличить температуру отопления, что увеличивает расход энергии. Проблема холодного окна может быть эффективно решена при помощи электрообогреваемого стекла^{[источник не указан 607 дней]}. Окна с подогревом позволяют поддерживать оптимальный уровень комфорта и температуры помещения. Температура воздуха может быть снижена по крайней мере на 1 °C , если температура окружающих поверхностей имеет тоже значение^{[источник не указан 607 дней]}. При этом нет необходимости в установке отопительных радиаторов^{[источник не указан 607 дней]}, высвобождается дополнительная площадь. Кроме того, в выключенном состоянии электрообогреваемые стеклопакеты работают как обычные низкоэмиссионные изделия остекления.

Электрообогреваемое стекло и стеклопакеты

• Структура электрообогреваемого стекла

Идея стекла с электрообогревом базируется на использовании энергосберегающего низкоэмиссионного стекла, где покрытие играет роль нагревательного элемента. Электрически нагреваемое стекло может использоваться как в стеклопакетах, так и в составе триплекса, в том числе выполняющего функцию защитного остекления. Технологический процесс производства стеклопакетов с электрообогревом почти не отличается от производства обычных стеклопакетов. Главное различие между ними — это наличие проводов электропитания и, при необходимости, проводов датчика температуры. Температурный датчик позволяет с высокой точностью отслеживать температуру обогреваемого стекла и исключить возможность перегрева изделия. Во избежание поражения электротоком, проводящее покрытие всегда находится изнутри стеклопакета или триплекса. Для производства стекла с электрообогревом используется только безопасное закаленное стекло, прочность которого в несколько раз выше, чем у обычного стекла^{[источник не указан 607 дней]}. Разрушение закаленного стекла приводит к образованию безопасных осколков. При этом токопроводящий слой теряет целостность, что приводит к срабатыванию автоматического предохранителя, отключающего электропитание стекла. Контактные шины (электроды) находятся внутри триплекса, доступ к ним невозможен без разрушения изделия.

• Применение электрообогреваемого стекла

Охранное стекло

Стекло с электрообогревом в большинстве случаев применяется для обогрева окон^{[источник не указан 607 дней]}. Обогреваемые окна особенно полезны для использования в помещениях, где люди проводят много времени у окон, дома или на работе. Наиболее распространенное применение обогреваемого стекла^{[источник не указан 607 дней]} — окна коттеджей, офисных зданий, а также большие площади остекления — витражи, светопрозрачная кровля, зенитные фонари, козырьки и т. п. Электрообогреваемое стекло используется также во избежание запотевания и обмерзания остекления бассейнов, саун и других подобных строений.

Поскольку электрообогреваемое стекло имеет токопроводное покрытие, оно может быть применено в качестве датчика охранной сигнализации. При разрушении стекла происходит срабатывание системы защиты, что влечет активацию сигнализации. Подобные изделия широко применяются на объектах с повышенными требованиями к обеспечению безопасности: АЭС, пункты аэронавигационного контроля, музеи, специальные хранилища и т. п^{[источник не указан 607 дней]}. Стекло с обогревом также применяется в остеклении различных транспортных средств: тепловозов и электровозов, судов и катеров, различных летательных аппаратов и автомобилей. Одним из распространенных примеров применения электрообогреваемого стекла является бронеостекление^{[источник не указан 607 дней]}, поскольку защитное остекление имеет значительные толщины и склонно к обмерзанию. Применение стекла с обогревом особенно актуально при применении в составе бронепакета жидкокристаллического стекла (смарт стекла, Smart Glass или «умного стекла») переменной прозрачности, поскольку подогрев существенно сокращает время реакции жидкокристаллической структуры. Мощность, потребляемая изделиями, зависит от характера применения. Для поддержания комфортной температуры помещения и поддержания температуры поверхности стекла в пределах от +20 °C до +30 °C в большинстве случаев достаточно мощности порядка 50-100 Ватт на м² остекления^{[источник не указан 607 дней]}. В случае использования электрообогреваемого стекла в качестве основной системы отопления необходимо поддерживать температуру поверхности стекла в пределах от +30 °C до +45 °C и обеспечивать мощность от 100 до 300 Ватт на м² остекления^{[источник не указан 607 дней]}. Мощность, потребляемая изделиями транспортного остекления достигает до 1,5 кВт/м² и более, поэтому к качеству нанесения токопроводных шин предъявляются особые требования. Для снятия снеговой нагрузки и обледенения на внешних ограждающих светопрозрачных конструкциях в условиях низких температур и ветровых нагрузок необходима мощность обогрева порядка 500—700 Ватт на м² остекления^{[источник не указан 607 дней]}.

Технология

Электрообогреваемое стекло производится путем триплексования 2-х или более листов силикатного стекла^{[источник не указан 607 дней]}. Наиболее распространены следующие технологии^{[источник не указан 333 дня]} изготовления электрообогреваемых панелей по типу используемых материалов:

• EVA — этиленвинилацетатная пленка
• PVB — поливинилбутиральная пленка
• TPU — пленка из термопластичного полиуретана
• Фотоотверждаемые полимеры 

Примечания