Инертни газове като пълнител за прозорци

Благородните инертни газове имат по-ниска топлопроводимост и използването им в комбинация с нискоенергийни стъкла в двуетажни прозорци прави възможно значително намаляване на топлинните загуби.

Прозорци - един от основните източници на топлинна загуба. Ето защо, за да се постигне максимална енергийна ефективност на обектите на недвижими имоти, е необходимо да се обърне необходимото внимание на този тип ограждащи конструкции. За да се подобри съхранението на топлинни прозорци, да се нанесе допълнително стъкло, да се увеличи въздушната възглавница между очилата, да се нанасят покрития с ниски емисии. Но има и друга стратегия - използването на инертни газове като вътрешен пълнител вместо въздух. Помислете за предимствата и недостатъците на това енергоспестяващо решение.

Аргонът се използва като алтернативен пълнител по-често от други. В висококачествени прозорци тя се заменя с криптон, а в някои случаи и с ксенон. Ние веднага ще кажем: разликата в използването на инертни газове не е толкова осезаема в сравнение с традиционните методи за съхраняване на топлината, но когато се комбинира с това решение, прилагането на стъклото с ниска емисионна стойност ще бъде очевидно.

Аргонът се използва по-често като алтернативен пълнител. В висококачествени прозорци тя се заменя с криптон, а в някои случаи и с ксенон. Веднага се съгласявам: разликата в използването на инертни газове не е толкова забележима в сравнение с традиционните методи за съхраняване на топлината, но при комбинирането на това решение с прилагането на нискоемисионно покривно стъклоефектът ще бъде очевиден.

Физика

Как топлината прониква през прозорците? Има три елементарни вида топлопредаване: топлопроводимост, конвекция, топлинно излъчване. Поради радиационния обмен през прозрачен двуслоен (еднокамерен) прозорец се предава към половината от топлинната енергия, други загуби също падат върху топлопроводимостта и конвекцията.

Прилагането на топлоотразяващото покритие върху стъклото намалява съответно топлинното излъчване, за да се постигнат още по-големи икономии на енергия, е необходимо да се намали загубата на топлина от другите два метода на предаване. Инертните газове служат само за намаляване на топлопроводимостта.

Най-често преносът на топлина се отнася до преноса на топлинна енергия в твърди вещества. Но преносът на топлина се случва в газовете. Този процес понякога се нарича проводимост на газовата фаза.

Благородни газове

В сравнение с въздуха аргонът с инертен газ има много по-ниска топлопроводимост и 34% по-ефективна. Аргонът е най-разпространеният газ-пълнител за прозорци. В някои прозорци от първокласен клас се използва по-екзотичен криптон, който осигурява до 63% от разликата в топлопроводимостта спрямо въздуха. Още по-рядко ксенонът може да е с 79% по-ефективен от въздуха. Посочените елементи от таблицата на Менделеев се различават по стабилност и слабо влизат в каквато и да е реакция, за която се наричат ​​благородни.

Всички газове, които изследваме, се съдържат във въздуха. Аргонът е малко по-малко от 1% от атмосферния въздух (третият след азот и кислород) и е доста евтин, като е съпътстванпродукт на производството на кислород от въздуха. Криптон присъства във въздуха в съотношение от един на милион и дори по-малко ксенон, така че тези благородни газове са много по-скъпи в производството. Ето защо, използването им като пълнители води до повишаване на цената на прозорците: "криптон" ще струва повече от "аргон" около $ 100. В САЩ обаче повече от 12 000 m3 криптон се изразходват годишно за производството на прозорци. Но в Русия високата му цена и ниската платежоспособност на населението са бариера пред масовата употреба, а предимството е по-малко ефективен аргон.

Подробности и ограничения

Добавянето на аргон към стандартните двойни прозорци може да намали преноса на топлина с 10%, а когато се комбинира с покритие с ниски емисии - с 17%. С използването на криптон спестяванията на топлинни загуби достигат 25%.

Използването на газ като пълнител на прозорец налага допълнителни изисквания по отношение на разстоянието между стъклата, които трябва да бъдат с дебелина повече от 2 mm от въздушния аналог. В случай на криптон, междината трябва да се увеличи с не повече от 1 mm. Този газ обаче има неприятна черта: той е радиоактивен. Изотопният криптон-85 се образува като продукт на разделяне в ядрени реактори и се освобождава под формата на отпадъци при преработката на отработено ядрено гориво за производство на плутоний. Въпреки това, в повечето случаи естественият радиоактивен фон на терена е по-нисък от лъчението на „криптоновите“ прозорци.

Следва да се отбележи, че около 1% газ изпарява годишно в газовия прозорец. Наречете госериозни загуби са трудни, дори да се вземе предвид работата на прозорците за дълго време. Дори и след 30 години, останалите 70% от газа ще осигурят висока ефективност.

Очевидно е, че използването на инертен газ за пълнене на прозорци е подходящо в комбинация с ниско излъчващо топлинно забавящо покритие върху стъкло. В този случай съпротивлението на топлопреминаване в еднокамерен пакет се увеличава с 15-25%. Едно от тях е достатъчно, за да се признае технологията на богат и необходим за широка употреба.