Способ повышения значения сопротивления теплопередаче у стекла с токопроводящим покрытием

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ У СТЕКЛА С ТОКОПРОВОДЯЩИМ ПОКРЫТИЕМ(71) Заявитель Шелкович Анатолий Николаевич(72) Авторы Шелкович Анатолий Николаевич(73) Патентообладатель Шелкович Анатолий Николаевич(57) Способ повышения значения сопротивления теплопередаче у стекла с нанесенным на по меньшей мере одну из его поверхностей токопроводящим покрытием, в составе ограждающей конструкции, при котором нагревают поверхность стекла электрическим током,проходящим по токопроводящему покрытию, отличающийся тем, что электрический ток получают путем индуцирования электромагнитными волнами от различных источников окружающего пространства ЭДС в токопроводящем покрытии, причем для образования замкнутой электрической цепи токопроводящее покрытие посредством контактной площадки, выполненной на стекле, заземляют проводником с минимальным электрическим сопротивлением. Изобретение относится к области разработки и эксплуатации стекол с токопроводящими покрытиями, используемых в составе ограждающих конструкций в строительстве, а также используемых в качестве прозрачных элементов конструкций различных транспортных средств. В настоящее время проблема энергосбережения стоит чрезвычайно остро во всем мире. Эта проблема в полной мере касается строительных конструкций, в частности прозрачных ограждающих конструкций, т.е. остекления зданий и сооружений. Как правило,через светопрозрачные конструкции (при условии применения обычного стекла) теряется 40-50 тепловой энергии из помещений. Известны способы повышения энергосберегающего теплозащитного свойства стекла путем нанесения на поверхность стекла различных энергосберегающих селективных покрытий. Придание энергосберегающих свойств стеклу производится путем нанесения на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий. Стекло с таким покрытием получает название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помеще 17838 1 2013.12.30 ние коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения (например, от отопительного прибора). Поэтому стекла с низкоэмиссионными покрытиями называют селективными стеклами (они выборочно пропускают излучения с различной длиной волн). Первым шагом в выпуске энергосберегающего стекла явилось производство К-стекла. Для придания стеклу теплосберегающих свойств непосредственно при изготовлении на его поверхности методом химической реакции при высокой температуре создается тонкий слой из оксидов металлов , этот слой является прозрачным и в то же время обладает отличной электропроводностью. Энергосберегающие стекла, изготовленные по такой технологии, называются К-стеклами, а само покрытие твердое или жесткое. Способ получения такого покрытия описан в патенте 2194089 2, МПК 03 17/245,03 17/40, 1997. Следующим значительным шагом в производстве энергосберегающих стекол стал выпуск-стекла, которое по своим теплосберегающим свойствам в 1,5 раза превосходит К-стекло. Различие между К-стеклом и -стеклом заключается в коэффициенте излучательной способности, а также в технологии его получения. -стекло производится вакуумным напылением и представляет собой трехслойную структуру из чередующихся слоев серебра диэлектрика. Технология нанесения серебра требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления. Способы получения таких покрытий описаны в ряде патентов, например патенте 2190692 С 1, МПК С 03 С 17/36, С 03 С 14/08, 2001,патенте 200901433 1, МПК 03 17/34,03 21/00, 2008. Недостатком данных способов является то, что существующие способы улучшения энергосберегающих характеристик стекол связаны с использованием новых материалов,наносимых в качестве покрытий на стекла, с изменением количества и составов этих покрытий, технологий их нанесения, т.е. с интенсивным путем развития, требующим значительных затрат. Кроме того, стремление снизить коэффициент эмиссии стекол, а следовательно,улучшить их тепловые характеристики, приводит к необходимости увеличения толщины и плотности низкоэмиссионных покрытий стекла, а это в свою очередь приводит к уменьшению светопрозрачности стекла (коэффициент светопропускания обычного стекла 0,85, а низкоэмиссионного стекла 0,79). Так как в качестве энергосберегающих покрытий, наносимых на стекло, используются различные оксиды и окислы металлов, то эти покрытия являются электропроводящими,т.е. проводят электрический ток. сли к токопроводящей поверхности стекла подвести электрический ток, то при прохождении по стеклу электрического тока поверхность стекла нагревается. Количество тепла, выделяемого на поверхности стекла, описывается Законом Джоуля-Ленца. Если рассматривать механизм переноса тепла через стекло, используемое в качестве ограждающей конструкции, то все составляющие теплопередачи через стекло (теплопроводность, конвекция, излучение) связаны с разностью температур тел, излучающих тепло,например, между предметами интерьера, конструктивными элементами зданий и поверхностью самого стекла. В соответствии с законами Стефана-Больцмана, Фурье, Ныотона-Рихмана,чем меньше эта разность, тем меньше передается тепла и тем выше энергосберегающие характеристики стекла. Таким образом, нагревая поверхность стекла, можно уменьшить перенос тепла через стекло, т.е. улучшить его энергосберегающую характеристику. Наиболее близким к заявляемому способу является решение, описанное в патенте(11) 2165513 (13) С 1, МПК 06 3/66, 2001, где для создания комфортных условий в помещении за счет исключения циркуляции холодного воздуха вблизи окна токопроводящая поверхность одного из стекол нагревается посредством прохождения по поверхности стекла электрического тока. Недостатком данного стеклоизделия является то, что в качестве источника тока необходимо использовать дополнительное устройство и нести материальные затраты, связанные с потреблением электрического тока. Сущность изобретения состоит в способе повышения значения сопротивления теплопередаче у стекла с токопроводящим покрытием. Этот способ достигается посредством 2 17838 1 2013.12.30 электронагрева поверхности стекла электрическим током. При этом в качестве источника тока используются электромагнитные волны различной мощности и от различных источников, находящиеся в окружающем пространстве. Данные волны излучаются работающими бытовыми или другими электроприборами, излучаются линиями электропередач,электропроводкой и т.д. Вследствие того, что как минимум одна из поверхностей стекла имеет токопроводящее покрытие, в соответствии с законом электромагнитной индукции электромагнитные волны индуцируют на такой поверхности ЭДС (электродвижущую силу) или электрический потенциал. Если поверхность стекла соединить с землей, то в результате возникшей разности потенциалов по поверхности стекла потечет электрический ток, нагревая стекло. Таким образом, заземляя токопроводящую поверхность стекла и используя теряемую в никуда электрическую энергию, излучаемую в пространство различными источниками, посредством рекуперации, т.е. путем повторного использования электрической энергии, улучшается энергосберегающая характеристика самого стекла. Данный способ реализуется, например, установкой в краевой области токопроводящей поверхности стекла контактной площадки или шинки шириной 5-7 мм, толщиной 0,08-0,1 мм,имеющей надежный электрический контакт с поверхностью стекла (например, методом запекания токопроводящей краски или токопроводящего порошка или другим методом), и электрического соединения контактной площадки (шинки) с землей посредством электрического провода. При этом электрическое сопротивление заземляющего проводника должно быть минимальным. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3