Крупногабаритные электрообогревные стекла

  Особенности изготовления электро-обогревных стекол, применяемых   в строительстве
   Завод «Мосавтостекло» на протяжении уже нескольких десятков лет занимается разработкой и производством изделий электрообогревного остекления для воздушного, железнодорожного и автомобильного транспорта, а также для остекления спецтехники. Это высокотехнологичная продукция, имеющая высокие технические характеристики и отвечающая самым жестким требованиям безопасности.
   К строительному остеклению не предъявляются такие высокие требования, как к авиационному, но оно имеет одну отличительную особенность – это большие габаритные размеры. Полтора года назад именно это обстоятельство не позволило специалистам завода осуществить созревшие технические решения и выполнить первые «робкие» заказы на электрообогревное стекло для частного строительства.
   Проблема заключалась в следующем. Придавая большое значение вопросам надежности и долговечности своей продукции, мы считаем, что стеклянные пластины, входящие в конструкцию электрообогревного стекла, должны быть закаленными или термоупрочненными даже для стекла с небольшой удельной электрической мощностью. Это вызвано значительными термическими напряжениями, возникающими в стекле во время эксплуатации. В зависимости от удельной мощности и назначения, перепады температур в электростекле могут достигать 100°С. Известно, что для обычного стекла вероятность разрушения возникает уже при разнице температур 40°С, а при перепаде 90°С все стекла, не прошедшие термическую обработку, разрушаются.
   Имеющееся в то время оборудование позволяло закаливать лист стекла с максимальными размерами 800–1100 мм. Конечно же, изделия строительного остекления с такими размерами не могли удовлетворить современные архитектурные решения.
   Только благодаря приобретению новой печи горизонтальной закалки HTF фирмы «Tamglass» проблему изготовления электрообогревных стекол больших размеров удалось решить. В настоящее время завод «Мосавтостекло» способен производить электростекла с максимальными размерами 1700–2800 мм.
  
   Влияние стеклянных ограждающих конструкций на комфортность
   Обеспечивая проникновение естественного света, стекло оказывает огромное влияние на комфортность пребывания в помещении. Помимо традиционного применения в элементах оконного остекления, стекло стало активно использоваться в других светопрозрачных строительных конструкциях. Стеклянные кровли, сплошное фасадное остекление, легкие строения, целиком выполненные из стекла – далеко неполный перечень современных архитектурных решений.
   Столь широкое использование стекла в качестве ограждающих конструкций предъявляет к нему весьма высокие требования в отношении теплотехнических характеристик. Энергетический кризис, разразившийся в середине 70-х годов, и последовавший за ним рост цен на энергоносители, вызвал бурное развитие технологий теплосберегающего остекления. Ведущие мировые компании освоили производство стекла с покрытием, которое, отражая часть инфракрасного излучения, позволяет экономить до 30 % тепла. Началось массовое внедрение изолирующих стеклопакетов взамен обычного остекления. В настоящее время в странах Западной Европы оконные ограждения без применения стеклопакетов ушли в историю.
   Конструкции изолирующего остекления постоянно совершенствуются. Сегодня серьезные российские производители стеклопакетов способны выпускать изделия, теплозащитные свойства которых соответствуют характеристикам стен легких зимних строений. Однако существующий уровень теплозащиты даже самых эффективных стеклопакетов полностью не решает проблему создания комфортных условий в зоне окна. Это связано с тем, что температура поверхности внутреннего стекла в зимнее время года всегда ниже температуры внутри помещения (табл.).

   При соприкосновении более теплого воздуха с холодной поверхностью стекла образуются нежелательные воздушные потоки, появляется так называемое «холодное дыхание окна». Вблизи окна чувствительная человеческая кожа улавливает это «дыхание» и возникает ощущение дискомфорта.
   Для решения этой проблемы в последнее время созданы специальные конструкции стеклопакетов с электронагревом. Особую популярность такие изделия приобрели в скандинавских странах, где столбик термометра в зимнее время может опуститься ниже – 30°С. Кроме того, существует целый ряд светопрозрачных строительных конструкций, для которых применение электрообогревного остекления просто необходимо. К таким конструкциям следует отнести стеклянные кровли, в которых электронагрев служит для удаления снега с поверхности покрытия. Благодаря этому комфортные условия, создаваемые верхним светом сохраняются круглый год.

   Новая продукция завода «Мосавтостекло» для строительного сектора рынка
   Изучив опыт скандинавских стран, а также проведя анализ постоянно растущей потребности российского строительного рынка в электростекле, специалисты завода создали целую гамму продуктов для электрообогревного остекления.
   В зависимости от назначения, конструкции строительного остекления с электронагревом условно можно разделить на несколько групп:
   1. Изделия с удельной мощностью от 30 до 100 Вт/м2
   Эта группа изделий используется, в основном, в качестве оконного остекления для создания комфортных условий в зоне окна. Даже в самые морозные дни незначительная мощность нагревательных элементов достаточна для поддержания температуры внутреннего стекла на уровне комнатной. Выравнивание температур предотвращает образование холодных воздушных потоков вблизи окна, появляется возможность снизить комнатную температуру, отпадает необходимость устанавливать отопительный прибор непосредственно под окном.
   2. Изделия с удельной электрической мощностью от 300 до 800 Вт/м2
   Эта группа изделий предназначена для использования в качестве стеклянных кровель и покрытий, нагревательный элемент которых выступает в роли «плавильщика» снега. К таким изделиям предъявляются повышенные требования по механической прочности. Наружное стекло должно выдерживать снеговую нагрузку (для Москвы – 200 кг/м2), а также сосредоточенную, обеспечивающую свободное передвижение обслуживающего персонала по поверхности покрытия. Среди широкого спектра изделий электрообогревного остекления эта группа в настоящее время пользуется наибольшим спросом. Гостиный Двор в центре Москвы имеет стеклянную кровлю, общей площадью около 12 тыс. м2. Существуют другие проекты элитных объектов, где в качестве кровли используется стекло с электронагревом.
   3.Изделия с удельной электрической мощностью 600...
   2500 Вт/м2
   К этой группе можно отнести светопрозрачные ограждающие конструкции, которые используются в качестве единственного источника тепла в помещениях. Как правило, применяются в обустройстве зимних садов, легких построек, целиком выполненных из стекла. Электрическая мощность таких изделий способна разогреть стекло до температуры 150°С. Участники 5-го заседания клуба листовиков, проходившего на территории завода «Мосавтостекло», в буфете могли заказать яичницу, поджаренную на стекле с такой удельной мощностью.
  
   Конструкции электрообогревного остекления и способы
   его подключения к источнику питания
   Как правило, конструкция строительного электростекла представляет собой изолирующий стеклопакет, в котором наружное или внутреннее стекло, в зависимости от назначения, является нагревательным элементом. Использование низкоэмиссионного стекла в конструкции стеклопакета позволяет направлять выделяемое тепловое излучение в нужную сторону. По желанию заказчика можно изготовить стеклопакет, обе поверхности которого будут электрообогревными. Внешне отличить стеклопакет с электронагревом от обычного для неспециалиста довольно сложно. Характерной чертой всех электрообогревных изделий являются две токоподводящие шинки (электроды), расположенные друг против друга по кромкам стекла.
   Источником питания для электростекла может служить постоянный или переменный ток напряжением от 36 до 220 В. Для изделий с небольшой удельной мощностью можно использовать электрическую сеть с более низким напряжением, в этом случае большое значение приобретает геометрия изделия, а именно – отношение длины к ширине. Чем больше значение этого отношения, тем более низкое напряжение можно использовать для подключения при одинаковой удельной мощности.
   Существует два способа подключения электростекла к источнику питания:
   1. Прямое подключение
   Для изделий с удельной электрической мощностью до 800 Вт/м2 целесообразно использовать прямое подключение, так называемое подключение «в режиме плиты». В этом случае на определенной стадии нагрева выделяемая мощность компенсируется количеством отбираемого тепла и прекращается дальнейший рост температуры. Стекло с такой удельной мощностью перегреть невозможно.
   2. Прямое подключение через термодатчик
   Такое подключение используется для изделий с удельной электрической мощностью от 800 до 2500 Вт/м2. Количество тепла, выделяемое при такой мощности способно разогреть стекло до очень высоких температур и как следствие может произойти разрушение изделия. Для предотвращения разрушений в стекло встраивается специальный биметаллический датчик, через который проходит рабочий ток. Датчик поддерживает температуру стекла в заданных интервалах, обычно, это 10...15°С.
   Существуют и другие, более сложные способы подключения электрообогревных стекол с использованием электронных блоков регулирования температуры или напряжения. Но для строительного остекления они применяются крайне редко.
   В настоящее время специалисты завода «Мосавтостекло», используя накопленный опыт и располагая самым современным оборудованием по обработке стекла, способны разработать и изготовить строительные электростекла любой сложности.
   Каждый заказ на изготовление электрообогревного остекления требует индивидуального подхода. Мы готовы помочь сделать правильный выбор конструкции электростекла для самых разнообразных сфер применения.