Poznajemy parametry okien - właściwości związane z oszkleniem

Parametry dotyczące izolacji termicznej okien, to jeden z najważniejszych kryteriów, na podstawie którego inwestorzy podejmują decyzję o zakupie konkretnego rozwiązania. Warto zwrócić uwagę na fakt, iż o właściwościach energooszczędnych stolarki decydują nie tylko  współczynniki przenikania ciepła (Uw, Ug, Uf), ale również parametry opisujące właściwości szklenia, takie jak współczynnik całkowitej przepuszczalności energii słonecznej  g(gn) i przepuszczalności światła  Lt , na które to coraz częściej zwracają uwagę nabywcy.

Informacje na temat wszystkich tych parametrów powinny być zamieszczone przez producentów na ofertach i w dokumentach związanych z dopuszczeniem wyrobów budowlanych do obrotu (Deklaracja Właściwości Użytkowych, Znakowanie CE). W niniejszym tekście postaramy się wyjaśnić ich wpływ na bilans energetyczny domu jednorodzinnego. 

Współczynniki i ich definicje

Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii słonecznej  g (gn)  - jest to stosunek całkowitej przepuszczalności energii szyby do padającej na nią energii słonecznej (w zakresie od 300 nanometrów do 2500 nanometrów). Wartość ta informuje jaka część energii promieniowania słonecznego padającego na szybę zostaje przepuszczona do wnętrza pomieszczenia. Im wyższa wartość tego parametru – tym więcej ciepła słonecznego dostanie się do wnętrza. Oznakowanie „g(gn)” jest oznaczeniem stosowanym przez producenta szyb i jest tożsame z oznaczeniem „gn” dla okien produkowanych przez Vetrex.

Współczynnik przepuszczalności światła  Lt - opisuje stosunek ilości światła słonecznego docierającego do szyby zespolonej, do ilości światła, która zostaje przez nią przepuszczona. Właściwość ta, określana całkowitą przepuszczalnością światła, podawana jest w procentach (%). Im wyższy procent przepuszczanego światła tym jaśniej będzie w pomieszczeniu.

Współczynnik przenikania ciepła (Uw, Ug, Uf)  - wyraża się w jednostkach W/m2K i definiowany jest jako ilość ciepła przenikającą w ciągu 1 godziny przez 1m2 płaskiej przegrody (np. okien, ścian, dachu itp.) przy różnicy temperatury powietrza po obu jej stronach (wewnątrz/zewnątrz) wynoszącej 1K (1°C). Im jego wartość niższa – tym lepiej, ponieważ świadczy on o tym ile ciepła ucieka przez przegrodę. Należy przy tym pamiętać że parametr ten jest różny dla ramy okiennej, szyby oraz całego okna. Dla klienta najważniejszy jest parametr informujący o współczynniku przenikania ciepła dla całego okna czyli parametr Uw. W opisie stolarki można znaleźć także inne parametry dotyczące współczynnika przenikania ciepła:  Ug opisujący przenikalność szyby (ang. glass – szkło), Uf – ramy (ang. frame – rama).

Bilans energetyczny - obliczenia

Do przygotowania bilansu energetycznego potrzebne są informacje dotyczące poszczególnych parametrów ścian, okien, dachu, rodzaju docieplenia i wielu innych elementów. Trzeba pamiętać, że bilans energetyczny wykonywany jest z uwzględnieniem wszelkich strat jak również zysków energii, zależnych między innymi od zastosowania przeszklenia o konkretnych parametrach. Aby to wyjaśnić, w naszych obliczeniach porównaliśmy okna wyposażone w różne pakiety szybowe.

Założenia

1. Koszt wytworzenia ciepła  dla  gazu ziemnego wynosi 0,21zł/kWh.
2. Koszt wytworzenia chłodu dla energii elektrycznej wynosi 0,45zł/kWh (koszt ten jest wyższy, ponieważ zdecydowana większość urządzeń klimatyzacyjnych zasilana jest energią elektryczną, relatywnie droższą niż energia wytwarzana przy użyciu gazu ziemnego).
3. W obliczeniach nie ujęto kosztów ogrzewania wody użytkowej, gdyż w przypadku zastosowania okien z różnymi pakietami szybowymi - jest on jednakowy.

Wariant 1 – okna systemu V90+ z szybami dwukomorowymi  o współczynniku przenikania ciepła Ug = 0,5, gn = 50%, Lt = 71%

Tabela nr 1 – zapotrzebowanie na ciepło dla wariantu 1

Tabela nr 2 – zapotrzebowanie na chłodzenie dla wariantu 1

Wariant 2 – okna systemu V90+ z szybami dwukomorowymi o współczynniku przenikania ciepła Ug = 0,7, gn = 61%, Lt = 73%

Tabela nr 3 – zapotrzebowanie na ciepło dla wariantu 2

Tabela nr 4 – zapotrzebowanie na chłodzenie dla wariantu 2

A – powierzchnia strefy mieszkalnej w m2, V – kubatura strefy mieszkalnej w m3, t – projektowana temperatura w pomieszczeniu dla grzania w ^oC

Ѳ_int,C – projektowana temperatura w pomieszczeniu dla chłodzenia w ^oC

A podstawie danych obliczonych w powyższych tabelach oraz kosztów ogrzania i chłodzenia domu, opracowaliśmy zestawienie zaprezentowane w tabeli nr 5. Bazując na nim dokonamy kliku porównań.

Tabela nr 5 – porównanie wariantów

Wnioski

Z porównań zawartych w tabeli nr 5 możemy wyciągnąć następujące wnioski:

• Jeżeli porównywalibyśmy wyłącznie koszty grzania i nie zwracali uwagi na chłodzenie, to okazałoby się, że lepiej zastosować szybę o gorszym współczynniku przenikania ciepła,  ale o korzystniejszym parametrze g(gn), czyli taką, która wpuści do pomieszczenia więcej energii i ciepła pochodzącego od słońca. W porównywanych wariantach różnica w kosztach jest jednak niewielka i wynosi 16 zł rocznie  (77kWh). 
• Jeśli jednak przy tych samych założeniach weźmiemy pod uwagę koszty chłodzenia w okresie letnim - różnica okaże się znacznie większa i wyniesie aż 478,69 zł, ale tym razem korzystniejszym rozwiązaniem okaże się zastosowanie oszklenia o lepszym współczynniku przenikania ciepła i niższym g(gn). 
• Opisany przykład ilustruje pojęcie tzw. zysku energetycznego, czyli darmowego zysku ciepła uzyskanego dzięki nagrzewaniu się pomieszczeń od słońca. Pojęcie to dla wielu inwestorów brzmi bardzo atrakcyjnie, jednak entuzjazm ten studzą nieco następujące fakty:

1. W okresie zimowym zyski energii są ograniczone ze względu na znacznie rzadsze dni słoneczne niż w okresie letnim.
2. Koszty ogrzania budynku są relatywnie niższe niż koszty chłodzenia. Wynika to z różnic w cenach źródeł zasilania urządzeń grzejnych i chłodzących (gaz w przypadku ogrzewania, energia elektryczna w przypadku chłodzenia). Koszt wytworzenia  1 kWh ciepła jest znacznie niższy niż 1 kWh zimna. 
3. Zysk ciepła jest zjawiskiem pożądanym  wyłącznie w sezonie grzewczym. W lecie, niekontrolowane promieniowanie słoneczne może doprowadzić do przegrzewania się pomieszczenia, a tym samym obniżenia komfortu przebywania w nim oraz zwiększenia wydatków na klimatyzację.

Podsumowanie

Choć zysk energetyczny wydaje się być kuszącą perspektywą, należy jednak wziąć pod uwagę, że w naszej strefie klimatycznej, w związku z niewielką liczbą dni słonecznych oraz krótkim czasem operowania słońca w sezonie grzewczym, niestety jest on jest bardzo niepewny. Prognozowane oszczędności, na które można liczyć w wyniku zastosowania pakietów szybowych o parametrach Ug = 0,7 i g(gn) – 61%  zaprezentowane na powyższym przykładzie, także nie wyglądają zbyt imponująco w porównaniu z oszczędnościami na klimatyzacji, które uzyskać można w wyniku wyposażenia okien w pakiety szybowe o współczynnikach Ug = 0,5 i g(gn) – 50%.  Podsumowując powyższe rozważania, rekomendujemy stosowanie szyb o korzystniejszym parametrze Ug i traktowanie tego współczynnika jako najważniejszego kryterium porównania dostępnych w ofercie Vetrex rozwiązań lub też wykonanie bilansu energetycznego już na etapie projektu, co pozwoli w pełni potwierdzić zasadność stosowania określonego rozwiązania.

żródło: specjaliści firmy Vetrex