У статті розглянуті середньострокові тенденції на ринку виробництва віконних склопакетів. Особливу увагу приділено вакуумному склопакету, як найбільш «загадночной» і рідкісною технології виробництва
Устаткування для виробництва склопакетів з кожним роком стає все складніше. Вже досягнуто рівня повної автоматизації виробництва. З іншого боку, обладнання стає більш вимогливо до експлуатації і потребує більш інтенсивному обслуговуванні. До цього можна додати і великі інвестиції.
Однак людське око попрежднему незамінний. Кожен склопакет повинен проходити заключний «ручний» контроль якості.
Тенденції посилення ролі теплозберігаючих технологій і посилення діючих норм по теплозахисту приведуть до того, що в стеклопакетоном виробництві будуть інтенсивно впроваджуватися нові, інноваційні технології: склопакети з «теплим краєм», двокамерні склопакети (наприклад, з тонкими 2-мм стеклами) і вакуумні склопакети. Кожен з цих типів виробів мають свої переваги і недоліки.
Наприклад, технологія «теплого краю» поки далеко не завжди знаходить масовий попит з банальної причини своєї більш високу вартість, в порівнянні з традиційним склопакетом. Однак, в майбутньому, ситуацію може переламати введення нових вимог до енергозбереження. На думку багатьох експертів, попит на склопакети з «теплим краєм» буде постійно зростати, як виходячи з їх більш високою теплоізоляції, так і естетичну складову.
А тепер поговоримо про перспективи самого «загадкового» - вакуумному склопакета.
Перспектива залишається туманною
Вакуумний склопакет без сумніву є високоякісною ізоляційною, сучасною конструкцією, але її ціна, на сьогодні, в порівнянні з традиційним склопакетом, просто величезна. Цей факт ставить перепону для прориву цієї технології в середньостроковій перспективі.
Окремої розмови заслуговує і зовнішній вигляд склопакета товщиною всього 8 мм інстальованого в віконну раму з монтажною глибиною 70-80 мм. Це виглядає просто негарно.
Звичайно, можна використовувати двокамерний склопакет з інтегрованою вакуумної і клеєної технологією, але вартість виробництва такого гібрида, зі стандартними розмірами, ще вище.
На початку виникнення технології вакуумного склопакета набуло широкого поширення думка про переможному ході цієї технології на віконному ринку у віддаленій перспективі. Але пройшло вже близько 20 років з цього моменту, а переможний хід так і не почалося. До сих пір, в світі ще не створено універсальне технічне рішення, яке б повністю відповідало вимогам виробників вікон і кінцевих покупців. Однак розробки не припиняються.
У Німеччині, наприклад, дані розробки фінансуються на рівні уряду і звуться ProVIG. Роботи ведуться Інститутом віконних технологій в Розенхайме.
Передумови для вакуумного склопакета
У порівнянням з двокамерним склінням застосування вакуумного склопакета дозволить створювати відносно легкі конструкції. Вже зараз розробники зізнаються, що двокамерні системи наблизилися до межі технічних можливостей. Двокамерну скління на 50% збільшує вагу конструкції в порівнянні з однокамерним, що вимагає збільшення міцності несучих частин конструкції. Тому необхідним є використання якісного армування для профілів ПВХ і спеціальної фурнітури.
Конструктивно вакуумні склопакети представляють собою виріб з двох стекол з проміжком між ними в долі міліметра. Вони спаяні по краях стеклофлюсом, що забезпечує герметичність. З камери між стеклами відкачується повітря, що призводить до утворення вакууму. Від схлопування такий склопакет оберігають розпірки між стеклами (піллари), виконані з металу або склокераміки, розташовані по сітці з кроком близько 20-40 мм.
Вакуум фактично не проводить тепло, але опір теплопередачі вакуумного склопакета порівняно зі звичайним двокамерним склопакетом. Це пояснюється втратами тепла через піллари і спаяні крайові зони. У той же час, вакуумні склопакети забезпечують дуже високий рівень захисту від шуму. Невелика товщина вакуумного склопакета дозволяє його використання замість скла у складі звичайного клеєного склопакета, що забезпечує чудові показники по теплоізоляції та захисту від шуму. Проте, вакуумні склопакети залишаються екзотикою в Росії, через їх обмеженого виробництва.
Використання вакууму в склопакеті для теплоізоляції і захисту від шуму є перспективним напрямком, і подальше вдосконалення технологій теоретично дозволить вакуумним стеклопакетам в майбутньому знайти широке застосування в склінні будівель, відповідаючи при цьому всім вимогам споживача. Конструкція Два листа скла (низькоемісійного) товщиною по 3-4 мм з'єднані між собою строго паралельно з допомогою матриці прокладок, що представляють собою скляні кульки або тонкі пластинки з нержавіючої сталі, що мають відповідно діаметр і товщина не більше 0,5 мм. По периметру скла герметично заварюються лазерним променем або методом «холодного» з'єднання за допомогою індію і щільного шару епоксидного герметика. За допомогою спеціального вакуумного насоса через отвір в склі відбувається відкачування повітря з склопакета, і в просторі між листами скла створюється сверхглубокий вакуум, не менше 1,310-3 ПА. Згідно з теоретичними розрахунками, опір теплопередачі таких стеклдопакетов може досягати 2,0 м20С / Вт. Реальні отримані середні значення опору теплопередачі у діючих зразків вакуумних склопакетів становлять близько 1,43 м20С / Вт. Безумовно, з розвитком технологій виробництва вакуумних склопакетів за рахунок більш глибокого розуміння фізики процесів перенесення тепла, зменшення теплопровідності розпірних прокладок, збільшення термоотражающим властивостей стекол і інших методів, будуть досягнуті більш високі значення опору теплопередачі вакуумних склопакетів і збільшена їх надійність. При розрахунку сумарних теплових втрат дуже важливим є правильна оцінка всіх інших втрат через віконну раму, поверхні розділу вікна / стінки, стінну крайову зону.
Вакуумна технологія (Рис. 1)
Між двома листами скла товщиною в 3-4 мм залишається зазор на розпірках товщиною не більше 0,25-0,5 мм.
З даного зазору відкачується повітря.
Теплоізоляція досягається шляхом використання основного властивості вакууму - нульовий теплопровідності. В результаті конструкція виходить товщиною не більше 1 см. Щоб конструкція могла протистояти атмосферному тиску в просторі між листами скла рівномірно встановлюються певне число розпірок, діаметром в 0,5 мм. Подібний діаметр не завадить прозорості скла і не обмежить видимості. Особливістю виробництва вакуумного склопакета
залишається те, що необхідно використовувати матеріали, герметичні властивості яких здатні збережуться дуже тривалий час. У вакуум не повинні проникати молекули повітря.
Гібридний склопакет (Рис. 2)
Для стандартного скління розроблений гібридний склопакет, шириною 24 мм, до складу якого входить вакуумний склопакет. Конденсат на поверхні гібридного склопакета починає образоваваться тільки при температурі нижче -26 С. Між стеклами вакуумного склопакета встановлені розпірки радіусом 0,25 мм, які гарантують, що два скла збережуть фіксовану відстань один від одного. Вакуумний склопакет володіє приблизно такий же теплоізоляцією, як і звичайний двокамерний склопакет, але при цьому він в чотири рази тонше і важить на 30-40 %% менше.