Zendow+ осигурява топлинен комфорт на прозореца

Един от най-важните пораметри на готовия прозорец е неговата изолационна способност, а липсата й би могла да бъде причина за големи топлинни загуби. Следствие от некачествената изолация на прозореца е конденз в долния край на стъклопакета, което е най-честия кошмар за всеки притежател на PVC дограма.

Системата Zendow+ има съществен  принос в подобряване на топлинната изолация на прозорците. С този профил се гарантира температурна преграда, така че при външна темпаратура от -15°C вътрешната повърхност на прозореца   да е с  температура от поне 10,2°C. Тази разработка на Deceunick е високо постижение при PVC-U профилните системи, което се дължи на шестте камери и на подобрената топлоизолация (коефициенът U=1,2 W/m²).

Новият продукт на Декьонинк, с широчината 70 мм и 26 мм фалц при остъкляването, го определя като най-висок клас сред PVC прозоречните профили. Дистанционерът на стъклопакета, който обикновено създава  температурния мост и е основна причина за конденза, в този случай потъва повече от 20 мм от видимата част на стъклопакета. Разположен на това място, алуминиевият дистанционер е значително по-защитен от температурните въздействия. Избраният фалц оптимизира топлоизолационните характеристики на профила, спомага за постигане на желаната контактна температура и по–доброто прилепване на стъклопакета, и като допълненение, улеснява реализирането на нови дизайнерски решения.

Приносът на системата Zendow+ за топлинната изолация на прозорците е огромен и специалистите от фирма СБКИ, официален представител на Deceuninck за България, обръщат специално внимание на топлинния комфорт и намаляването на риска от конденз и мухъл в дограмата. Практиката на СБКИ потвърждава теорията на процеса. Вече има изпълнени прозорци в България със ZENDOW+ и предимствата на системата ZENDOW могат  да се усетят и реално.

Концепция за увеличаване на температурата на вътрешната повърхност на прозореца.

Топлинната изолация на прозорците пряко въздейства върху енергийната ефективност на сградата. При прозорците в жилищните сгради скоростта на пренос на топлината често е висока. Механизмите на пренос на топлина през тях са еквивалентна кондукция, конвекция през пролуките и радиация от слънчевото греене (фиг. 2). Общият размер на преноса (загубата) на топлина през прозореца може да бъде намален чрез увеличаване на топлоизолацията, херметизацията или използване на слънчевото греене.

Фиг. 2. Пренос (загуба) на топлина през прозорец:
(1) еквивалентна кондукция (пренос на топлина в твърда среда от места с висока температура към места с ниска температура).
(2) инфилтрация (проникване) на въздух;
(3) слънчево греене

Топлинната изолация на прозорец може да бъде характеризирана чрез неговия коефициент на топлопреминаване U–стойност (Uw), чрез минималната температура на вътрешната му повърхност (Qsi, min) или чрез коефициента на минималната му вътрешна температура (fRsi, min).

Коефициентът  на топлопреминаване U на елементите на дадена сграда е мярката за степента на загуба или запазване на топлина чрез този елемент. Колкото по-ниска е U – стойността, толкова по-ниски са стойностите на загубата или запазването на топлина и толкова по-добра е изолацията на прозорците.  Реципрочната стойност на коефициента на топлопреминаване U се нарича термична устойчивост.

В съответствие със стандарта ISO 10077-1, коефициентът на топлопреминаване или топлинната пропускливост  на прозорец може да бъде изчислена по формулата:

Uw = AfUf + AgUg + IgΨg
———————————
Af + Ag

Където:
Uf – стойност на коефициента на топлопреминаване на рамката (каса и крило) във W/m²K
Ug – стойност на коефициента на топлопреминаване на стъклата във W/m²K
Ψg – линеен коефициент на топлопреминаване на дистанционера във W/mK
Аf – изчисляема площ на рамката в m²
Ag – площ на стъклото в m²  и
Ig – реален периметър на стъклото в m.

Фиг.3 Напречно сечение на профила на прозорец, определен чрез неговите свойства за пропускане на топлина (Uf,  Ug и Ψg). (Графично изображение на формулата за изчисляване на Uw).

Коефициентът на топлопреминаване на прозореца може да бъде получен  и по метода на горещата кутия, съгласно ISO 12567 – 1.

Минимална температура на вътрешната повърхност на стъклото е най-ниската температура, която може да бъде установена върху вътрешната повърхност на прозореца. Без да се вземат под внимание студените мостове, колкото по-висока е температурата на вътрешната повърхност на строителния елемент, толкова по-добре той изолира. За предпочитане е тази стойност да е по-висока от критичната температура за конденз и поява на мухъл. Тя може да бъде изчислена чрез тест или чрез софтуер за симулация по метода на крайните елементи.

Изотермите на профила на прозорец, получени чрез симулация, при вътрешната и външната температура са съответно 21°C и -15°C. В този случай минималната вътрешна температура  е 10.6°C и е локализирана в прехода от рамката към крилото.

Коефициентът на минималната температура на вътрешната повърхност изразява минималната температура на вътрешната повърхност на прозореца като пропорция от вътрешната и външната температура. В съответствие със стандарт ISO 13788 коефициентът на минималната вътрешна температура се определя по формулата:

f Rsi,min = si,min e
—————————-
i e

f Rsi,min  – коефициент на минималната температура на вътрешната повърхност на прозореца
si,min – минимална температура на вътрешната повърхност в °C
e  – външна температура в °C
i – вътрешна температура в °C

Колкото по-близо до 1 е коефициентът на минималната температура, толкова по-добра е изолацията на строителния елемент, без студени мостове.

За разлика от температурата на вътрешната повърхност, коефициентът на температурата не зависи от температурната разлика между вътрешната и външната среда.  Частта от рамката на рис.4 има коефициент на минимална вътрешна температура от (10.6°C+15°C)/(21°C+15°C) = 0.71.

Енергийна ефективност

Колкото по-голяма част от прозорците на сградата са с топлинна изолация, толкова по-добра е енергийната й ефективност, което води до запазване на енергията на слънчевото греене и херметичността. Енергийната ефективност на сградата е мярка за степента на ефективност на разхода на енергия в нея. Тя зависи не само от загубите от пренос на топлина през строителните елементи, но също и от вентилационните загуби, вътрешното греене от отопление, слънчевото греене, ефективността на системите за отопление, охлаждане и снабдяване с топла вода, и т.н. Колкото  по-добра е енергийната ефективност на сградата, толкова по-малко енергия е необходима за постигане на едно и също ниво на топлинен комфорт. Това води до пестене на енергия, което е икономия на финансови средства и начин за опазване на околната среда.

В рамките на Протокола от Киото (от 16 декември 2002 г.) беше одобрена  Eвропейска директива относно енергийната ефективност на сградите, което задължава от началото на 2006 г. всички страни-членки на ЕС да прилагат минималните изисквания за енергийна ефективност към новопостроени сгради и при основен ремонт на съществуващи сгради. Като се вземе предвид целият спектър от подготвени или адаптирани европейски стандарти, които обхващат няколко подобласти на стандартите за енергийна ефективност, се установяват значителни различия в общия подход, използван в различните страни за определяне на нивото на енергийната ефективност на сградата. Стандартите EN 832 и ISO 13790 са първите стъпки в посока уеднаквяване на процедурите за определяне нивото на енергийна ефективност на сградите. Тези два стандарта обхващат главно преноса на топлина, вътрешното и слънчево греене.

Характеристиките на пропускливостта на топлина и слънчева светлина на различните строителни елементи в примерна сграда (еднофамилна къща в Лозана, Швейцария).

Ограждащи външни елементи на сградата Площ [m²] Стойност на
коеф. на топло-
преминаване
[W/m²K]
Стойност на коеф.
на сумарна
пропускливост
на слънчева енергия
Южни прозорци
Източни прозорци
Западни прозорци
Северни прозорци
Стени
Покрив
9
3
3
4
91
113
2.0
2.0
2.0
2.0
0.3
5.0
0.60
0.60
0.60
0.60
Елементи на неотопляеми пространства
[m²]
[W/m²K]  
Прозорец и врата към остъкл. тераса
Преградната стена към остъкл. тераса
Таван
Ограждаща конструкция на остъкл. тераса
8
8
99
31
2.0
0.3
0.2
2.0
0.60

0.60

Всички прозорци са с двойно остъкляване със селективно покритие, като 80% е стъкло, а 20% е дървената рамка. Те имат коефициент на топлопреминаване 2,0 W/m²K и коефициент на сумарна пропускливост на слънчева енергия 0,60. Еднофамилното жилище има годишно потребление на енергия за отопление 11460 квтч.

Резултати от промяната на характеристиките на топлинната и слънчева пропускливост на прозорците относително годишното потребление на енергия.

Стойност на коефициента на сумарна пропускливост на слънчева енергия (g)
Стойност на коефициента на топлопреминаване на прозорец [W/m²K]
   
 Стойност на коефициента на топлопреминаване на стъклата [W/m²K]  Годишно потребление на енергия [kWh]
   
     единично остъкляване 4 мм
  двойно остъкляване 4-16-4 мм
  двойно остъкляване 4-16-4 мм, емисионно стъкло (твърдо покритие)
  двойно остъкляване 4-16-4 мм, емисионно стъкло (меко покритие)
  тройно остъкляване 4-12-4-12-4 мм, емисионно стъкло (меко покритие), аргон

Представените  диаграми показват влиянието на прозорци с различни характеристики на пропускливост на енергия върху годишното потребление на енергия на еднофамилно жилище.

Случаят, за който става дума, е изобразен с жълтата линия. В някои случаи намаляването на коефициента на топлопреминаване на стъклата, с цел да се намалят загубите на топлина, води до  намаляване на слънчевата пропускливост на стъклата, което ограничава слънчевото греене. Поради този ефект ежегодното потребление на енергия може дори да бъде сравним, ако са избрани прозорци с по-нисък коефициент на топлопреминаване U. Следователно именно на това трябва да се обърне внимание при избора на висококачествени стъкла. За получаването на необходимата топлина могат да бъдат използвани няколко енергийни източника. Всеки източник има различна цена и емисии на СО2 на киловатчас.

Колкото повече термично и геометрично хомогенни елементи на една сграда са с изолация, толкова по-висока ще бъде температурата на вътрешната повърхност при студено време.

Схемата показва  температурата на вътрешната повърхност на стъклата при различни стойности на коефициента на топлопреминаване U. Вътрешната температура не се променя – остава 21°C. При коефициент на топлинно предаване от 1.0 W/m²K и външна температура от -15°C температурата на вътрешната повърхност в центъра на стъклото е  16,5°С.

Резултатът от всички  изчисленията на топлинния поток, които правят Deceuninck, ясно доказва  добрата топлоизолацията на системата  ZENDOW+ дори при комбинирани прозорци с три стъкла. PVC-U (дори и укрепено) заедно със стъклопакета осигурява високи постижения съгласно европейските стандарти и CSi.