img011

Монтаж низкоэмиссионных пленок на окна приводит к повышению уровня теплозащиты окон и экономии тепловой энергии на подогрев инфильтрующегося через окна холодного воздуха, ввиду снижения воздухопроницания. За счёт проведения монтажа низкоэмиссионных пленок значительно снижаются теплопотери за счёт нагрева инфильтрационного воздуха, которые являются следствием неплотностей. Эти потери зачастую составляют более 60% от общих теплопотерь помещения.

 

Применение данного энергосберегающего мероприятия имеет ряд преимуществ по сравнению, например, с мероприятием по замене окон на энергосберегающие (с К, И-покрытиями), а именно:

  • не требует больших капитальных затрат, возникающих при замене окон, поскольку пленка наклеивается на окно изнутри помещения.
  • исключаются дополнительные затраты на транспортировку, монтаж.
  • пленка является солнцезащитной пленкой селективного типа, т.е. пропускает видимый свет и отражает инфракрасное излучение, в том числе и тепловое.
  • удерживание стекла в раме в случае разбиения или взрыва, уменьшая тем самым вероятность человеческих жертв и защищая имущество.

Необходимо определить:

  • 1. Общие потери тепла Qт через 1 м² обычного стеклопакета и потери на излучение
  • 2. Потери через 1 м² окна при применении низкоэмиссионной пленки
  • 3. Коэффициент снижения потерь излучения:
  • 4. Потери через 1 м² окна при применении низкоэмиссионной пленки
  • 5. Экономический эффект от внедрения данного мероприятия

Расчетные данные:

  • Расчетная температура внутреннего воздуха, tвн = 20 °С.
  • Расчетная температура наружного воздуха, tн = –9,7 °С.

Экономический эффект данного мероприятия составляет 0,295 Гкал. на 1 м² остекления.

Тарифы на централизованное отопление с 8 мая 2015 года утверждены Постановлением №1171 от 31 марта 2015 года Национальной комиссией по государственному регулированию в сфере энергетики и коммунальных услуг: централизованное отопление для жильцов домов с домовыми или квартирными приборами учета тепловой энергии: за 1 Гкал. - 657,24 грн. kyivenergo.ua/ru/te-home/opalennya

Таким образом, экономия в денежном выражении : 193,9 грн. на 1 м². Пример расчета произведен на период отопительного сезона, но не менее эффективно пленки работают и в летний, жаркий период года. Тепло, поступающее в помещение за счет солнечного излучения при температуре внутри 25°С и снаружи 32°С, при величине прямого потока солнечного излучения (для лета принимают равной 630 Вт / м²) , для прозрачного стекла равна 542,619 Вт / м², а для низкоэмиссионной пленки 191,835 Вт / м², что с уверенностью позволяет утверждать о значительном снижении энергозатрат на поддержание в помещении комфортной температуры. 

Методика расчёта эффективности

Шаг 1. Потери тепла Qт через 1 м² обычного стеклопакета, Гкал/м2:

 

 5454

где αвdfgdg– коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к окну; R0dfgdg– термическое сопротивление стеклопакета; αнdfgdg– коэффициент теплоотдачи от окна окружающей среде; tвн [°С] – средняя температура воздуха в помещении; tн [°С] – средняя температура наружного воздуха за отопительный период; N – число дней отопительного периода.

Шаг 2. Согласно распределению потерь тепла, потери на излучение составляют, Гкал/м²:

Qи=Qт*2(3)

Шаг 3. Общие потери тепла через 1 м² окна составляют, Гкал/м²:

Qокна=Qт*2 (3)

Экономический эффект применения низкоэмиссионной пленки основан на снижении потерь тепла излучением. Данные потери снижаются пропорционально коэффициентам эмиссии ε:

   n =   ε2 
 ε1 

где ε2 и ε1 – соответственно коэффициент эмиссии стекла до и после внедрения мероприятия.

Шаг 4. Потери через 1 м² окна при применении низкоэмиссионной пленки, Гкал/м²:

   Qэмис.окна  Qн   + Qт 
 n 

(5)

Шаг 5. Экономический эффект данного мероприятия составляет, Гкал:

Δ(Qэмис. окна-Qокна)*F (6)

где F [м²] – площадь остекления.

Годовая экономия в денежном выражении, грн.:ΔЭ=ΔQ∗Ттэ2(7)

где Ттэ [грн./Гкал] – тариф на тепловую энергию.

Технические характеристики низкоэмиссионной пленки

Наименование показателя  Значения
Пропускание солнечной энергии, % 22
Отражение солнечной энергии, % 36
Поглощение солнечной энергии, % 42
Пропускание видимого света, % 32
Отражение видимого света, % 35
Коэффициент затенения 0,35
Сокращение УФ-света, % 99,9
Сокращение УФ-света, % 69
Коэффициент эмиссии 0,33

Пример расчёта 

Расчетная температура внутреннего воздуха, tвн = 20 °С.

Расчетная температура наружного воздуха, tн = –9,7 °С.

   Коэффициент теплоотдачи к внутреннему воздуху, αв = 8,7   Bт 
 м²*°
   Коэффициент теплоотдачи к наружному воздуху, αн = 0,37   Bт 
 м²*° 
   Термическое сопротивление оконного блока R0 = 0,37   м²*°C 
 Bт 

 

Площадь остекления F

 

   Qт  20 + 9,7   × 860,4 × 24 ×   226   = 0,246 Гкал*  год 
 (1/25) +0,37 + (1/8,7)   1 000 000 000   м² 

 

   Qи = 0,246 × 2 = 0,492 Гкал* год
м²

 

   Qокна = Qи + Qт = 0,492 + 0,246 = 0,738 Гкал* год
м²

 

   Qэмис.окна =  Qн  + Qт 
 n 

 

   n =  ε2  =  0,83  =2,5 
 ε1   0,33 

 

Здесь n – экономический эффект применения низкоэмиссионной пленки, ε2 и ε1 - коэффициенты эмиссии.

   Qэмис. окна =  0,492   + 0,246 = 0,443 Гкал*  год 
 2,5   м² 

 

   ΔQ = 0,738 – 0,443 = 0,295 Гкал* год
м²

 

Т. е. экономический эффект данного мероприятия составляет 0,295Гкал. на 1 м² остекления.

Для населения стоимость тепла составит 529,32 грн. за 1 Гкал .

Таким образом, экономия в денежном выражении, грн.: ΔЭ=ΔQТтэ=0,295 × 529,32 = 156,15 грн. на 1 м² на время отопительного сезона.

Какие затраты энергии необходимы для охлаждения здания в летний период?

Поток тепла, поступающий через стены, крышу и пол при разнице температуры внутри (25°С) и снаружи (32°С) определяются теплопроводностью соответствующей конструкции. Окно, в отличие от стен, пола и крыши, прозрачно для солнечного излучения, поэтому приход тепла через окно увеличится на величину этого излучения.

Численная величина проходящего через окно излучения определяется коэффициентом затенения. Например, для прозрачного стекла 4 мм стекла с G = 0,99, а доля поступающей в помещение солнечной энергии равна:

Р = 0,87 х 0,99 = 0,861

Расчет тепла (Р), поступающего в помещение за счет солнечного излучения, производится следующим образом: величину прямого потока солнечного излучения (для лета принимают равной 630 Вт/м²) умножают на коэффициент затенения G:

Р = (630 х 0,87х G), (Вт / м²)

Для прозрачного стекла : Р = 630 × 0,87 × 0,99 = 542,619 Вт / м²

Для низкоэмиссионной пленки : Р = 630 × 0,87 × 0,35 = 191,835 Вт / м²

 

Литература, используемая при методике оценки эффективности реализованных мероприятий проекта в натуральном и денежном выражении:

1. ГОСТ 24866-99 Стеклопакеты клееные строительного назначения. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование;

2. Ливчак В.И. Энергосбережение при строительстве и реконструкции жилых зданий в России. Энергосбережение №5/2001

3. Применение низкоэмиссионных пленок на окнах //Гильдия энергоаудиторов [Официальный сайт] URL: http://www.guildenergo.ru/01.01.04.05/260.aspx (дата обращения: 01.07.2013).

4. Руководство по обогреву и энергосбережению. Выпуск 2, май 1998 г. Представительство Frico в России, Москва;

5. Рысин С. А. Вентиляционные установки машиностроительных заводов. Справочник. – М.: Машгиз, 1956;

6. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов;

7. СНИП 23-01-99* «Строительная климатология»;

8. СНиП 23-05-95 Руководство по обогреву и энергосбережению. Выпуск 2, май 1998 г;

9. СНиП II-3-86;

10. Теплоэнергетика и теплотехника. Книга 2. Под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина. 1988. Москва, Энергоатомиздат;

11. Федеральный Закон №261-ФЗ от 23 ноября 2009 года «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности»;

12. Чугаев Р.Р. Гидравлика. 1982.

13. Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы» №3, март 2002 г;