Plemeniti inertni plini imajo nižjo toplotno prevodnost, njihova uporaba v kombinaciji z nizkoenergijskimi stekli v dvonadstropnih oknih pa omogoča znatno zmanjšanje toplotnih izgub.
Okna - eden glavnih virov toplotne izgube. Zato je za dosego maksimalne energetske učinkovitosti nepremičninskih objektov potrebno ustrezno pozornost nameniti tej vrsti ograjnih struktur. Za izboljšanje skladiščenja oken, uporabite dodatno steklo, povečajte zračno blazino med očali, nanje nanesite premaze z nizkimi emisijami. Vendar obstaja še ena strategija - uporaba inertnih plinov kot notranjega polnila namesto zraka. Upoštevajte prednosti in slabosti te rešitve za varčevanje z energijo.
Argon se uporablja kot alternativno polnilo pogosteje kot drugi. V visokokakovostnih oknih ga nadomesti kripton, v nekaterih primerih pa tudi ksenon. Takoj bomo povedali: razlika v uporabi inertnih plinov ni tako oprijemljiva v primerjavi s tradicionalnimi metodami ohranjanja toplote, toda v povezavi s to raztopino bo uporaba stekla z nizko emisijo v učinek očitna.
Kot alternativno polnilo se pogosteje uporablja argon. V visokokakovostnih oknih ga nadomesti kripton, v nekaterih primerih pa tudi ksenon. Takoj se strinjam: razlika v uporabi inertnih plinov ni tako opazna v primerjavi s tradicionalnimi metodami ohranjanja toplote, ampak pri kombiniranju te rešitve z uporabo nizkoemisijskega premaznega stekla.učinek bo očiten.
Fizika
Kako toplota prodre skozi okna? Obstajajo tri osnovne vrste prenosa toplote: toplotna prevodnost, konvekcija, toplotno sevanje. Zaradi izmenjave sevanja skozi prozorno dvoslojno (enokomorno) okno se prenaša na polovico toplotne energije, druge izgube pa prav tako vplivajo na toplotno prevodnost in konvekcijo.
Uporaba toplotno odsevnega premaza na steklu zmanjšuje toplotno sevanje, da bi dosegli še večje prihranke energije, je treba zmanjšati toplotne izgube obeh drugih metod prenosa. Inertni plini služijo samo za zmanjšanje toplotne prevodnosti.
Prenos toplote se najpogosteje nanaša na prenos toplotne energije v trdne snovi. Prenos toplote pa se pojavi v plinih. Ta proces se včasih imenuje prevodnost plinske faze.
Žlahtni plini
V primerjavi z zrakom ima argon z inertnim plinom veliko nižjo toplotno prevodnost in 34% večjo učinkovitost. Argon je najpogostejše plinsko polnilo za okna. V nekaterih oknih vrhunskega razreda se uporablja bolj eksotični kripton, ki zagotavlja do 63% razlike v toplotni prevodnosti glede na zrak. Še bolj redkejši ksenon je lahko 79% bolj učinkovit kot zrak. Navedeni elementi Mendelejeve mize se razlikujejo po stabilnosti in šibko vstopajo v kakršno koli reakcijo, za katero so se imenovali plemeniti.
Vsi plini, ki jih preučujemo, so v zraku. Argon je nekoliko manj kot 1% atmosferskega zraka (tretji po dušiku in kisiku) in precej poceni, ob bokprodukt proizvodnje kisika iz zraka. Krypton je v zraku prisoten v razmerju enega na milijon in še manj ksenona, zato so ti plemeniti plini v proizvodnji veliko dražji. Zato je njihova uporaba kot polnila vodi v dvig cen oken: "kripton" bo stala več kot "argon" okoli 100 $. V ZDA pa se na proizvodnjo oken letno porabi več kot 12.000 m3 kriptona. Toda v Rusiji so njeni visoki stroški in nizka solventnost prebivalstva ovira za množično uporabo, prednost pa je manj učinkovit argon.
Podrobnosti in omejitve
Dodajanje argona standardnim dvojnim okencem lahko zmanjša prenos toplote za 10%, v kombinaciji s premazom z nizkimi emisijami pa za 17%. Z uporabo kripton prihrankov na toplotne izgube doseže 25%.
Uporaba plina kot polnila za okna povzroča dodatne zahteve glede razdalje med očali, ki bi morala biti debela več kot približno 2 mm od zračnega analoga. Pri kriptonu je treba razmik povečati za največ 1 mm. Vendar ima ta plin neprijeten značaj: je radioaktiven. Izotop kripton-85 nastane kot produkt ločevanja v jedrskih reaktorjih in se sprosti v obliki odpadkov pri obdelavi izrabljenega jedrskega goriva za proizvodnjo plutonija. Kljub temu je v večini primerov naravna radioaktivna podlaga terena nižja od sevanja oken "kripton".
Opozoriti je treba, da približno 1% plina izhlapi eno leto v plinskem oknu. Pokliči garesne izgube je težko, tudi če upoštevamo delovanje oken za dolgo časa. Tudi po 30 letih bo preostalih 70% plina zagotovilo visoko učinkovitost.
Očitno je, da je uporaba inertnega plina za polnjenje oken primerna v kombinaciji z nizko emisivnimi toplotno-zadrževalnimi premazi na steklu. V tem primeru se odpornost na prenos toplote v enokomornem paketu poveča za 15-25%. Eden od teh je dovolj, da prepozna tehnologijo bogatega in potrebnega za široko uporabo.
