Электрообогреваемый стеклопакет
Полезная модель относится к строительству и может быть использована для изготовления стеклопакетов с электронагревом для зданий, и сооружений. Задачей полезной модели является повышение эффективности нагрева стеклопакета и обеспечение использования его в качестве нагревателя помещения. Поставленная задача и технический результат достигаются за счет того, что стеклопакет состоящий из двух стекол, расположенных на расстоянии друг от друга, и соединенных швом герметизации, содержит на поверхностях стекол, обращенных друг к другу, прозрачные токопроводящие покрытия, причем покрытие внешнего стекла является теплоотражающим, а покрытие внутреннего стекла - электронагревательным, при этом удельное сопротивление электронагревательного покрытия подбирают из диапазона R уд1=60-100 Ом/
, удельное сопротивление теплоотражающего покрытия -из диапазона Rуд2=10-30 Ом/, в соотношении Rуд1=(2÷5)R уд2, при этом расстояние между стеклами от 10 до 50 мкм, или между стеклами размещен слой поливинилбутираля, образуя триплекс.
Полезная модель относится к строительству и может быть использована для изготовления стеклопакетов с электронагревом для зданий, и сооружений.
Токопроводящее стекло находит широкое применение как электрообогреваемое незамерзающее стекло, в домах, на транспортных средствах, а также как источник электрического отопления. Энергоемкость незамерзающего остекления в несколько раз меньше чем у электронагревательных приборов.
Известно охранное стекло, свидетельство на полезную модель РФ №12431, опубл. 2000.01.10, МКИ Е 06 В 5/00, которое содержит лист полированного стекла, на поверхность которого нанесен токопроводящий слой, электрически соединенный с токоподводами, а токопроводящий слой получен методом магнетронного распыления в вакууме смешанных оксидов 70-90% индия и 1-30% олова с термообработкой в газовой среде, а удельное сопротивление токопроводящего слоя составляет от 5 до 300 Ом/.
Это стекло содержит токопроводящий слой, но не может служить нагревателем при высоких значениях удельного сопротивления.
Известен оконный блок, свидетельство на полезную модель РФ №24495, опубл. 2002.08.10, МКИ Е 06 В 3/66, снабженный теплонагревательным элементом, размещенным внутри стеклопакета, который дополнительно содержит теплоотражающее покрытие, нанесенное на второе от помещения стекло внутри стеклопакета.
Данное техническое решение решает задачу обогрева стекла и не может быть использовано для обогрева помещения.
Известен, принятый за прототип, стеклоблок для окон, патент РФ №2165513, опубл. 2001.04.20, МКИ Е 06 В 3/66, обеспечивающий комфортные условия, исключая циркуляцию холодного воздуха в помещении, за счет того, что прозрачное токопроводящее покрытие, нанесено на внутреннюю поверхность стеклопластин, а на токопроводящем покрытии около шва герметизации расположено по одному проводнику с каждой противоположной стороны с выводами для подсоединения источника питания.
Введение проводников в стеклоблок позволяет выровнять температуру разогрева поверхности стекла, однако эффективность обогрева при использовании этого стеклоблока в качестве источника тепла для помещения, будет недостаточной, т.к. большая часть тепла уходит на внешнюю сторону стеклопакета.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности нагрева стеклопакета и обеспечение использования его в качестве нагревателя помещения.
Поставленная задача и технический результат достигаются за счет того, что в стеклопакете содержащем два стекла, расположенных на расстоянии между собой, соединенных по периметру швом герметизации, и прозрачные токопроводящие покрытия на поверхностях стекол, обращенных друг к другу, покрытие внешнего стекла является теплоотражающим, а покрытие внутреннего стекла - электронагревательным, при этом удельное сопротивление электронагревательного покрытия подбирают из диапазона R уд1=60-100 Ом/, удельное сопротивление теплоотражающего покрытия - из диапазона Rуд2=10-30 Ом/, в соотношении Rуд1=(2÷5)R уд2, при этом расстояние между стеклами от 10 до 50 мкм, или между стеклами размещен слой поливинилбутираля, образуя триплекс.
Токопроводящие покрытия с высоким удельным сопротивлением прозрачны в инфракрасной области спектра, а низкоомные малопрозрачны, ввиду высокой отражающей способности и высокому коэффициенту отражения в инфракрасной области спектра.
Подбор соотношения удельных сопротивлений электропроводящих покрытий осуществлен расчетно-экспериментальным методом и подобран таким, чтобы коэффициент отражения теплоотражающего покрытия был максимальным, а коэффициент отражения электронагревательного покрытия - минимальным. В результате этого не менее 80% тепла отражается во внутрь помещения. При изменении выбранного соотношения в меньшую сторону не более 60% тепла пойдет на нагрев помещения, а при завышении соотношения выше указанного предела существенного повышения эффективности теплопередачи не происходит.
Расстояние между стеклами выбрано из условия максимальной эффективности действия теплоотражающего покрытия и повышения сопротивления теплопередачи во внешнюю среду.
Стеклопакет изготавливают следующим образом. Прозрачные токопроводящие покрытия на стеклах получают методом магнетронного распыления оксидов 70-90% индия и 10-30% олова в среде аргоно-кислородной смеси 80% и 20% соответственно с последующей термообработкой при температуре 250-600 С в течении 60 мин. Покрытия могут быть получены в широком диапазоне сопротивлений. Регулируя добавки олова, и продолжительность обработки получают покрытия с разными удельными
сопротивлениями: электронагревательного покрытия Rуд1=60-100 Ом/, теплоотражающего покрытия Rуд2=10-30 Ом/. Токоподводящие шины формируют из медной фольги с помощью токопроводящего адгезива. Напряжение питания выбирают в зависимости от требуемой удельной мощности 100-300 Вт/м2 . Температура нагрева стекла составляет 40-50°С.
Пример. Стеклопакет состоит из двух стекол размером 600×400 мм, с токопроводящими покрытиями Rуд1=60 Ом/см 2 на внутреннем стекле, Rуд2=20 Ом/см 2 на внешнем стекле и Rуд1=3R уд2, стекла соединены между собой слоем полибутираля толщиной 20 мкм, в триплекс. Измерения показали, что при подведении напряжения на токоподводящие шины, расположенные по краям внутреннего стекла оно греется до температуры 40°С, а тепловой поток внутрь помещения составил 70% мощности. Без использования стекла с теплоотражающим покрытием тепловой поток внутрь помещения составил 50% мощности.
Когда в холодное время года через оконные проемы помещение охлаждается, и увеличиваются теплопотери, предлагаемый стеклопакет не только осуществляет защиту стекол от замораживания при низких температурах, но и обогрев помещения, т.е. может служить нагревательным прибором для внутреннего пространства жилого помещения. Его можно использовать также и в качестве нагреваемого стекла в автотранспортных средствах.
1. Стеклопакет, содержащий два стекла, расположенных на расстоянии друг от друга, соединенных по периметру швом герметизации, прозрачные токопроводящие покрытия, нанесенные на обращенные друг к другу поверхности стекол, отличающийся тем, что покрытие внешнего стекла является теплоотражающим, а покрытие внутреннего стекла - электронагревательным, при этом удельное сопротивление электронагревательного покрытия подбирают из диапазона Rуд1=60-100 Ом/см 2, удельное сопротивление теплоотражающего покрытия - из диапазона Rуд2=10-30 Ом/см 2, в соотношении Rуд1=(2÷5)R уд2.
2. Стеклопакет по п.1, отличающийся тем, что расстояние между стеклами составляет от 10 до 50 мкм.
3. Стеклопакет по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между стеклами размещен слой поливинилбутераля, образуя триплекс.
