Для зменшення втрат тепла від теплопровідності й конвекції застосовують подвійне засклення (склопакети, див. нижче), але це дає лише незначний ефект, тому що основні тепловтрати відбуваються за рахунок теплового випромінювання. Для боротьби із цим розроблені так зване енергозберігаюче скло.
Додання енергозберігаючих властивостей склу пов'язане з нанесенням на його поверхню низькоемісійних оптичних покриттів, а саме скло з таким покриттям одержало назву низькоемісійних. Ці покриття забезпечують проходження в приміщення короткохвильового сонячного випромінювання, але перешкоджають виходу із приміщення довгохвильового теплового випромінювання, наприклад від опалювального приладу (тому скла з низькоемісійними покриттями також називають селективними стеклами).
Характеристикою енергозбереження є випромінювальна здатність скла. Під випромінювальною здатністю скла (емісією) розуміють здатність скляної поверхні відбивати довгохвильове, не видиме людським оком теплове випромінювання, довжина хвилі якого менше 16000 Нм. Емісітент поверхні (Е) визначає випромінювальну здатність скла (в звичайного скла Е становить "0.83, а у селективних менше 0,04) і, отже, можливість як би "відбивати" назад у приміщення теплове випромінювання.
Причина виникнення випромінювання криється в русі вільних електронів атомів, що перебувають на поверхні скла, і щільності електронів, що рухаються. Далеко не всі метали, що добре проводять електричний струм, мають властивість відбивати довгохвильове теплове випромінювання.
Отже, чим нижче емісітент, тим менші втрати тепла. При цьому скло з оптичним покриттям, що має значення емісітента Е=0,004, відбиває назад у приміщення понад 90% теплової енергії, що йде через вікно
У цей час для цих цілей використовується два типи покриттів: так зване К-скло (Low-E) - "тверде" покриття - і І-скло (Double Low-E) - "м'яке" покриття.
Першим кроком у випуску енергозберігаючого скла з'явилося виробництво К-скла. Для додання флоат-склу теплозберігаючих властивостей безпосередньо при виготовленні на його поверхні методом хімічної реакції при високій температурі (метод піролізу) створюється тонкий шар з окислів металів InSn2, що є прозорим і в той же час має електропровідність. Відомо, що електропровідність прямо пов'язана з випромінювальною здатністю Е-поверхні. Величина випромінювальної здатності простого скла становить 0,84, а До-Скла звичайно близько 0,2.
Наступним значним кроком у виробництві теплозберігаючих стекол став випуск т.зв. i-скла, що за своїми теплозберігаючими властивостями в 1,5 рази перевершує К-скло. Розходження між К-склом і І-склом полягає в коефіцієнті випромінювальної здатності, а також технології його одержання.
I-Скло виробляється вакуумним напилюванням і являє собою потрійну (або більше) структуру із шарів, що чергуються, срібла діелектрика (Bi, Al, Ti2 і т.п.). Технологія нанесення вимагає використання високовакуумного встаткування із системою магнетронного розпилення.
Основним недоліком І-стекол є їх знижена, у порівнянні з К-склом, абразивна стійкість, що представляє деяку незручність при їхньому транспортуванні, але, з огляду на те, що таке покриття перебуває усередині склопакету, це не позначається на його експлуатаційних властивостях.
Необхідно також звернути увагу, що при роботі з К-сСклом та І-склом потрібна зачищення (тобто зняття) покриття в місці контакту дистанційної рамки (див. нижче розділ "Склопакети") і скла. Це необхідно для запобігання корозії покриття уздовж поверхні в процесі експлуатації, а також для збільшення адгезії бутила до скла. Основна область застосування стекол - використання їх у складі склопакетів, теплозберігаючі властивості яких багато в чому визначаються параметрами покриття на склі.
Типовим прикладом енергозберігаючого скла є склопакети "Теплове дзеркало" розроблені американскою компанією SouthWall Technologies ще в вісемдесятих роках ХХ століття.
|
