Sticla este unul dintre cele mai populare și versatile materiale de construcție utilizate astăzi, datorită parțial îmbunătățirii constante a performanței solare și termice. O modalitate prin care se obține această performanță este prin utilizarea de acoperiri cu control pasiv și solar low-e. Deci, ce este sticla low-e? În această secțiune, vă oferim o prezentare detaliată a acoperirilor.
Pentru a înțelege acoperirile, este important să înțelegem spectrul energiei solare sau energia din soare. Lumina ultravioletă (UV), lumina vizibilă și lumina infraroșie (IR) ocupă părți diferite ale spectrului solar - diferențele dintre cele trei sunt determinate de lungimile lor de undă.
• Lumina ultravioletă, care face ca materialele interioare, cum ar fi țesăturile și învelișurile de perete să dispară, are lungimi de undă de 310-380 nanometri atunci când raportează performanța sticlei.
• Lumina vizibilă ocupă partea spectrului dintre lungimile de undă de la aproximativ 380-780 nanometri.
• Lumina infraroșie (sau energia termică) este transmisă ca căldură într-o clădire și începe la lungimi de undă de 780 nanometri. Infraroșul solar este denumit în mod obișnuit energie cu infraroșu cu unde scurte, în timp ce căldura care radiază de pe obiectele calde are lungimi de undă mai mari decât soarele și denumită infraroșu cu unde lungi.
Acoperirile cu conținut scăzut de E au fost dezvoltate pentru a minimiza cantitatea de lumină ultravioletă și infraroșie care poate trece prin sticlă fără a compromite cantitatea de lumină vizibilă care este transmisă.
Atunci când căldura sau energia luminii sunt absorbite de sticlă, acestea sunt fie îndepărtate prin mișcare de aer, fie re-radiate de suprafața sticlei. Capacitatea unui material de a radia energie este cunoscută sub numele de emisivitate. În general, materialele foarte reflectorizante au o emisivitate scăzută, iar materialele pline de culoare mai închisă au o emisivitate ridicată. Toate materialele, inclusiv ferestrele, radiază căldură sub formă de undă lungă, cu infraroșu, în funcție de emisivitatea și temperatura suprafețelor lor. Energia radiantă este una dintre modalitățile importante de transfer de căldură cu ferestrele. Reducerea emisivității uneia sau mai multor suprafețe de sticlă a ferestrei îmbunătățește proprietățile izolante ale unei ferestre. De exemplu, sticla neacoperită are o emisivitate de .84, în timp ce controlul solar Vitro Architectural Glass (fosta sticlă PPG) Solarban® Sticla 70XL are o emisivitate de .02.
Aici intră în joc acoperirile cu emisivitate scăzută (sau sticlă cu e scăzută). Sticla cu conținut scăzut de E are un strat microscopic subțire, transparent - este mult mai subțire decât un fir de păr uman - care reflectă energia (sau căldura) cu infraroșu cu unde lungi. Unele e-uri mici reflectă, de asemenea, cantități semnificative de energie solară cu unde scurte în infraroșu. Atunci când energia termică interioară încearcă să scape în exteriorul mai rece în timpul iernii, stratul de scăzut e reflectă căldura înapoi în interior, reducând pierderea de căldură radiantă prin sticlă. Reversul se întâmplă în timpul verii. Pentru a utiliza o analogie simplă, sticla low-e funcționează la fel ca un termos. Un termos are o căptușeală argintie, care reflectă temperatura băuturii pe care o conține. Temperatura este menținută datorită reflexiei constante care are loc, precum și a beneficiilor izolante pe care spațiul de aer le oferă între cochiliile interioare și exterioare ale termos, similar cu o unitate de sticlă izolatoare. Deoarece sticla cu conținut scăzut de e este alcătuită din straturi extrem de subțiri de argint sau alte materiale cu emisivitate redusă, se aplică aceeași teorie. Învelișul argintiu low-e reflectă temperaturile interioare din interior, menținând camera caldă sau rece.
Tipuri de acoperire low-e și procese de fabricație
Există, de fapt, două tipuri diferite de acoperiri low-e: acoperiri passive low-e și acoperiri solare low-e. Acoperirile pasive low-e sunt proiectate pentru a maximiza câștigul de căldură solară într-o casă sau clădire pentru a crea efectul încălzirii „pasive” și a reduce dependența de încălzirea artificială. Acoperirile solare low-e de control solar sunt concepute pentru a limita cantitatea de căldură solară care trece într-o casă sau clădire în scopul menținerii clădirilor mai reci și a reducerii consumului de energie legat de aerul condiționat.
Ambele tipuri de sticlă low-e, controlul pasiv și solar, sunt produse prin două metode primare de producție - pirolitic sau „strat dur”, și depunerea prin vid cu magnetron sputter (MSVD) sau „strat moale”. În procesul pirolitic, care a devenit obișnuit la începutul anilor 1970, acoperirea se aplică pe panglica de sticlă în timp ce este produsă pe linia de plutire. Acoperirea se „fuzionează” pe suprafața sticlei fierbinți, creând o legătură puternică, care este foarte durabilă pentru prelucrarea sticlei în timpul fabricării. În cele din urmă, sticla este tăiată în foi de stoc de diferite dimensiuni pentru a fi expediate către fabricanți. În procesul MSVD, introdus în anii 1980 și rafinat continuu în ultimele decenii, acoperirea este aplicată off-line pe sticla pre-tăiată într-o cameră de vid la temperatura camerei.
Datorită evoluției istorice a acestor tehnologii de acoperire, acoperirile pasive low-e sunt uneori asociate cu procesul pirolitic și acoperirile solare low-e cu control solar cu MSVD, cu toate acestea, acest lucru nu mai este pe deplin precis. În plus, performanța variază foarte mult de la un produs la altul și de la producător la producător (vezi tabelul de mai jos), dar tabelele cu date de performanță sunt ușor disponibile și mai multe instrumente online pot fi folosite pentru a compara toate acoperirile low-e de pe piață.
Locație de acoperire
Într-un panou dublu standard IG există patru suprafețe potențiale pe care se pot aplica acoperiri: prima (# 1) suprafață este orientată spre exterior, a doua (# 2) și a treia (# 3) suprafețe se confruntă una cu cealaltă în interiorul unității de sticlă izolatoare și sunt separate de un distanțier periferic care creează un spațiu izolant de aer, în timp ce a patra suprafață (# 4) este orientată direct în interior. Acoperirile pasive low-e funcționează cel mai bine atunci când sunt pe a treia sau a patra suprafață (cel mai îndepărtat de soare), în timp ce acoperirile solare low-e funcționează cel mai bine atunci când sunt pe cel mai apropiat de soare, de obicei a doua suprafață.
Măsuri de performanță a acoperirii cu nivel redus de e
Acoperirile low-e sunt aplicate pe diferitele suprafețe ale unităților de sticlă izolatoare. Fie că o acoperire low-e este considerată control pasiv sau solar, acestea oferă îmbunătățiri ale valorilor de performanță. Următoarele sunt utilizate pentru a măsura eficacitatea sticlei cu acoperiri cu conținut scăzut de e:
• Valoare U este evaluarea acordată unei ferestre pe baza cantității de pierderi de căldură permise.
• Transmisia luminii vizibile este o măsură a cantității de lumină care trece printr-o fereastră.
• Coeficientul de câștig al căldurii solare este fracția de radiație solară incidentă admisă printr-o fereastră, atât direct transmisă, cât și absorbită și re-radiată spre interior. Cu cât este mai mic coeficientul de câștig al căldurii solare al unei ferestre, cu atât transmite mai puțină căldură solară.
• Câștig de lumină la solar este raportul dintre coeficientul de căldură solară al ferestrei (SHGC) și ratingul său de transmisie a luminii vizibile (VLT).
Iată cum se măsoară straturile de acoperire prin minimizarea cantității de lumină ultravioletă și infraroșie (energie) care poate trece prin sticlă fără a compromite cantitatea de lumină vizibilă care este transmisă.
Când vă gândiți la designul ferestrelor: dimensiunile, nuanța și alte calități estetice îmi vin în minte. Cu toate acestea, acoperirile cu conținut scăzut de e joacă un rol la fel de important și afectează semnificativ performanța generală a unei ferestre și costurile totale de încălzire, iluminare și răcire ale unei clădiri.
Ora postării: 13 august 2020