Оглавление | Архив | Подписка
ВЫПУСК №2(59)
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ КЛЕЕНЫЙ СТЕКЛОПАКЕТ
В.К. Савин,
д.т.н., член-корреспондент РААСН
д.т.н., член-корреспондент РААСН
В настоящее время в России только на отопление и вентиляцию гражданских и производственных зданий и сооружений тратится 45±5% энергоресурсов, идущих на отопление.
Если учесть, что теплопатери через светопрозрачные ограждения составляют 50-60% от общих теплопотерь здания, то проблема разработки ресурсосберегающих светопрозрачных конструкций становится ключевой.
В нашем понимании ресурсосбережение предусматривает не только энергию, используемую для отопления и вентиляции здания, но и энергию, затрачиваемую на производство строительных материалов и конструкций, изделий, а также на строительство и ремонт зданий в течение срока его службы.
При такой постановке вопроса кроме повышения уровня теплозащиты светопрозрачных ограждений появляется другая важная народнохозяйственная проблема — увеличение срока службы здания в целом. Сейчас этой проблеме не придается серьезного значения. Для сравнения следует сказать, что срок службы стены здания из полнотелого кирпича не менее 200±50 лет, а срок службы обыкновенного стеклопакета равен 10±5 лет.
Для того, чтобы существующие одно- и двухкамерные стеклопакеты сделать конкурентоспособными по сравнению с двух- и трехслойным остеклением из обыкновенного стекла, необходимо понизить их стоимость и повысить срок службы.
На такой стеклопакет получен патент №2171883 «Клееный стеклопакет» (обладатели Савин В.К., Гладков С.А., выдан 10 августа 2001 г.).
Он отличается от традиционного тем, что в нем воздушная прослойка умышленно разгерметизирована и вентилируется наружным воздухом таким образом, чтобы на внутренних поверхностях остекления со стороны воздушной прослойки не образовывался конденсат или иней, а его теплозащитные свойства не изменялись.
Диаметры вентиляционных отверстий стеклопакета определяются из анализа трех уравнений: теплового, воздушного и влажностного баланса.
Эквивалентный диаметр отверстия равен:
dэ = ch(H/h)0,33, мм,
где: c — коэффициент, зависящий от типа стеклопакета;
h — толщина стеклопакета;
Н — высота стеклопакета.
Для проверки эксплуатационных свойств новых клееных стеклопакетов были проведены натурные и лабораторные испытания. Натурные испытания показали, что в течение трех лет теплотехнические и эксплуатационные свойства стеклопакетов остались такими же, как и у традиционных, изготовленных строго по ГОСТ.
На поверхности стекол со стороны воздушной прослойки ни в летнее, ни в зимнее время года никогда не выпадал конденсат или иней, и на стеклах отсутствуют следы пыли и грязи.
Экономическую целесообразность применения клееных стеклопакетов новой конструкции можно оценить по приведенным затратам:
П = К + СгодТ,
где П — приведенные затраты на стеклопакет за срок его эксплуатации, $/кв.м.;
К — единовременные капитальные затраты, $/кв.м.;
Сгод — годовые эксплуатационные затраты, $/(кв.м.•год);
Т — срок службы стеклопакета, год.
Предварительные расчеты показывают, что единовременные затраты на новый стеклопакет примерно в два раза ниже, чем на традиционный:
Кн = 1/2 Ктр,
где Кн, Ктр — единовременные капитальные затраты на изготовление нового и традиционного (по ГОСТ 24866-99) стеклопакетов.
По оценкам скандинавских стран, приведенных в 80-х годах, долговечность традиционных стеклопакетов составляет: Ттр = 10±5 лет. Долговечность нового стеклопакета, по крайней мере, в два и более раз выше (не боится разгерметизации): Тн = 20±5 лет.
Следовательно, при одинаковых эксплуатационных затратах в год мы за 10 лет эксплуатации получим экономию приведенных затрат DП10 в сумме:
DП10 = П1 – П2 = Ктр – 1/2Ктр = 1/2Ктр, $/кв.м..
За вторые десять лет экономия приведенных затрат составит еще 1/2 Ктр и, кроме того, на смену стеклопакета (демонтаж и установка) потребуется примерно 1/2 Ктр. Итого, за двадцать лет эксплуатации стеклопакета новой конструкции экономия приведенных затрат составит:
DП20 = 3/2Ктр, $/кв.м..
В настоящее время стоимость однокамерного стеклопакета примерно составляет: 20±4 $/кв.м..
Следовательно, экономия DП20 составляет:
DП20 = 3/2•20 = 30$/кв.м..
За один год экономия составляет: Пгод= 1,5 $/(кв.м.•год). Срок окупаемости То = 0 лет, — после 1 года эксплуатации имеем доход 1,5 $/(кв.м. год). Переведем экономию затрат, выраженную в долларах, в экономию затрат в энергетических единицах Dqгод. Средняя стоимость тепловой энергии по стране примерно равна двум центам за 1 кВт•ч. Тогда:
Dqгод = 1,5/0,02 = 75 кВт•ч/год.
Для сравнения, определим годовые эксплуатационные затраты на 1 кв.м. однокамерного стеклопакета в г. Москве:
qтр = 0,024 ГСОП/R0 – 0,024•5000/0,32 = 375 кВт•ч/(кв.м./год),
где ГСОП — градусо-сутки отопительного периода;
R0 = 0,32 кв.м. °С/Вт — сопротивление теплопередаче однокамерного стеклопакета.
Если предположить, что условные годовые теплопотери нового клееного стеклопакета равны
qусн = 375–75 = 300 кВт•ч/кв.м.год, то условное сопротивление теплопередаче будет равно:
RоН = 375 / 300•0,32 = 0,4 кв.м. °С/Вт,
т.е. на 25% выше традиционного.
|
Адрес редакции: 109125, Москва, а/я 3, "ССК-Информ".
Тел./факс:(095) 913-30-95, 913-30-97. Тел.: (095) 798-05-42, 743-38-75. E-mail: info@ssk-inform.ru |