Οι ενεργειακοί υαλοπίνακες με την ικανότητά τους να δυσχεραίνουν την εκπομπή της θερμότητας από τη θερμότερη προς την ψυχρότερη πλευρά, μας βοηθούν να «κρατάμε» τη θερμότητα του σπιτιού μας το χειμώνα μέσα και το καλοκαίρι τη ζέστη του εξωτερικού περιβάλλοντος έξω.
Λόγω της διαρκώς βελτιούμενης ηλιακής και θερμικής απόδοσής του, το γυαλί είναι ένα από τα πιο κοινά και προσαρμόσιμα δομικά υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα. Οι επιστρώσεις με το υλικό low-e είναι μια μέθοδος για την επίτευξη αυτών των επιδόσεων. Και τι ακριβώς είναι οι ενεργειακοί υαλοπίνακες low-e; Σε αυτό το άρθρο σας παρέχουμε μια διεξοδική επισκόπηση όλων αυτών των επικαλύψεων.
Το Φάσμα Της Ηλιακής Ενέργειας
Η κατανόηση του φάσματος της ηλιακής ενέργειας, στο οποίο συχνά αναφερόμαστε απλώς ως ηλιακή ενέργεια, είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των επιστρώσεων. Τα μήκη κύματος των τριών κύριων τύπων φωτός – υπεριώδες (UV), ορατό και υπέρυθρο (IR) – αντιπροσωπεύουν διαφορετικές περιοχές του ηλιακού φάσματος.
- Το υπεριώδες φως, το οποίο ξεθωριάζει τα εσωτερικά υλικά όπως υφάσματα και επενδύσεις τοίχων, έχει μήκος κύματος μεταξύ 310 και 380 νανομέτρων.
- Η περιοχή του φάσματος μεταξύ των μηκών κύματος περίπου 380 και 780 νανομέτρων καταλαμβάνεται από το ορατό φως.
- Η θερμότητα μεταδίδεται σε ένα κτίριο μέσω του υπέρυθρου φωτός, το οποίο αρχίζει να υπάρχει σε μήκη κύματος 780 νανομέτρων. Η υπέρυθρη ενέργεια μικρού μήκους κύματος, η οποία περιλαμβάνει εκείνη που εκπέμπεται από τον ήλιο, διακρίνεται από την υπέρυθρη ενέργεια μεγάλου μήκους κύματος, η οποία έχει μήκη κύματος μεγαλύτερα από εκείνα του ήλιου.
Προκειμένου να μειωθεί η ποσότητα της υπεριώδους και υπέρυθρης ακτινοβολίας που μπορεί να διαπεράσει το γυαλί χωρίς να μειωθεί η ποσότητα του ορατού φωτός που διαπερνάται, έχουν δημιουργηθεί οι επιστρώσεις χαμηλής εκπομπής φωτός Low-e.
Όταν η θερμότητα (ή η φωτεινή ενέργεια) απορροφάται από το γυαλί, αυτή είτε αντανακλάται από την επιφάνεια του γυαλιού είτε μεταφέρεται με τον αέρα. Ο όρος “ικανότητα εκπομπής” αναφέρεται στην ικανότητα μιας ουσίας να εκπέμπει ενέργεια. Σε γενικές γραμμές, τα υλικά που είναι ιδιαίτερα ανακλαστικά έχουν χαμηλή ικανότητα εκπομπής, ενώ τα υλικά με θαμπά, σκούρα χρώματα έχουν υψηλή ικανότητα εκπομπής. Ανάλογα με την ικανότητα εκπομπής και τη θερμοκρασία των επιφανειών τους, όλα τα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των παραθύρων, εκπέμπουν θερμότητα με τη μορφή μεγάλου μήκους κύματος, υπέρυθρης ενέργειας. Μία από τις βασικές μεθόδους μεταφοράς θερμότητας μέσω των παραθύρων είναι η ενέργεια ακτινοβολίας. Οι μονωτικές ικανότητες ενός παραθύρου ενισχύονται με τη μείωση του συντελεστή εκπομπής μιας ή περισσότερων από τις γυάλινες επιφάνειες του παραθύρου.
Οι επιστρώσεις χαμηλής εκπομπής (γνωστές και ως γυαλί low-e) είναι χρήσιμες σε αυτή την περίπτωση. To Low-E, το μικροσκοπικά λεπτό, διαφανές στρώμα στο γυαλί, το οποίο είναι λεπτότερο από μια ανθρώπινη τρίχα, ανακλά την υπέρυθρη ενέργεια μεγάλου μήκους κύματος (ή θερμότητα). Σημαντικές ποσότητες ηλιακής υπέρυθρης ακτινοβολίας μικρού μήκους κύματος ανακλώνται επίσης από ορισμένα υλικά low-e. Το χειμώνα, η επίστρωση low-e αντανακλά τη θερμότητα πίσω στο εσωτερικό όταν προσπαθεί να φύγει από το ζεστό εσωτερικό για το ψυχρό εξωτερικό, ελαχιστοποιώντας την απώλεια θερμότητας μέσω ακτινοβολίας του ίδιου του γυαλιού! Το καλοκαίρι, συμβαίνει το αντίθετο. Το γυαλί low-e λειτουργεί παρόμοια με ένα θερμός, για να χρησιμοποιήσουμε μια απλή σύγκριση. Η ασημένια επένδυση ενός θερμός αντανακλά τη θερμοκρασία του ποτού που περιέχει. Η συνεχής αντανάκλαση που λαμβάνει χώρα και οι μονωτικές ιδιότητες του διακένου μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού κελύφους του θερμός -που λειτουργεί παρόμοια όπως οι ενεργειακοί υαλοπίνακες- βοηθούν στη διατήρηση της σταθερής θερμοκρασίας. Η ίδια υπόθεση ισχύει και για το γυαλί low-e, το οποίο είναι κατασκευασμένο από απίστευτα λεπτά στρώματα αργύρου ή άλλων στοιχείων χαμηλής εκπομπής. Το δωμάτιο παραμένει ζεστό ή ψυχρό χάρη στην ικανότητα της επίστρωσης low-e να αντανακλά τις εσωτερικές θερμοκρασίες πίσω στο εσωτερικό.
Τύποι επιστρώσεων Low-e & μέθοδοι κατασκευής
Yπάρχουν σε δύο τύποι επιστρώσεων Low-e: επικαλύψεις low-e για ηλιακό έλεγχο και οι παθητικές επικαλύψεις low-e. Προκειμένου να βελτιώσουμε την ποσότητα της ηλιακής θερμότητας που εισέρχεται σε ένα κτίριο ή μια κατοικία, χρησιμοποιούνται παθητικές επιστρώσεις low-e, οι οποίες δημιουργούν “παθητική” θέρμανση. Οι επιστρώσεις ηλιακού ελέγχου από την άλλη έχουν ως στόχο να μειώσουν την ποσότητα της ηλιακής θερμότητας που εισέρχεται σε ένα κτίριο ή μια κατοικία, προκειμένου να διατηρείται ο χώρος πιο δροσερός και να χρησιμοποιείται λιγότερη ενέργεια για κλιματισμό.
Δύο βασικές διαδικασίες παραγωγής – η πυρολυτική ή αλλιώς “σκληρή επίστρωση” και η εναπόθεσης κενού με σπατουλάρισμα μαγνητρονίων (MSVD) ή αλλιώς “μαλακή επίστρωση” – χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία τόσο παθητικού γυαλιού low-e όσο και γυαλιού ηλιακού ελέγχου low-e. Στην πυρολυτική διαδικασία η οποία απέκτησε δημοτικότητα στις αρχές της δεκαετίας του 1970, η επικάλυψη εφαρμόζεται στην ταινία γυαλιού κατά τη διάρκεια της παραγωγής της στη γραμμή πλωτής παραγωγής. Στη συνέχεια, η επίστρωση “συγχωνεύεται” με τη θερμή γυάλινη επιφάνεια, σχηματίζοντας έναν στερεό δεσμό που θα διαρκέσει για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα κατά την κατασκευή του γυαλιού. Προκειμένου να αποσταλεί στους κατασκευαστές, το γυαλί κόβεται τελικά σε φύλλα αποθέματος διαφόρων μεγεθών. Σύμφωνα με τη μέθοδο MSVD, η οποία καθιερώθηκε τη δεκαετία του 1980, η επικάλυψη εφαρμόζεται εκτός γραμμής παραγωγής στο ήδη κομμένο γυαλί σε θαλάμους κενού σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτή η μέθοδος βελτιώθηκε περαιτέρω τις τελευταίες δεκαετίες.
Οι παθητικές επιστρώσεις low-e συνδέονται μερικές φορές με την πυρολυτική διαδικασία και οι επιστρώσεις ηλιακού ελέγχου low-e με την MSVD, ωστόσο οι συσχετίσεις αυτές δεν είναι πλέον και τόσο σωστές και οφείλονται απλώς στην ιστορική εξέλιξη αυτών των διαδικασιών επικάλυψης. Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι οι επιδόσεις διαφέρουν σημαντικά μεταξύ των διάφορων προϊόντων και κατασκευαστών. Ευτυχώς όμως οι πίνακες με τα δεδομένα των επιδόσεων του κάθε προϊόντος είναι εύκολα προσβάσιμοι κι έτσι η αξιολόγηση τους μπορεί να γίνει σχετικά εύκολα και επίσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ορισμένα διαδικτυακά εργαλεία για την αξιολόγηση όλων των επικαλύψεων low-e που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά.
Τοποθεσία επικάλυψης
Η πρώτη (#1) επιφάνεια μιας τυπικής μονάδας διπλού θερμομονωτικού υαλοπίνακα βλέπει προς τα έξω, η δεύτερη (#2) και η τρίτη (#3) επιφάνεια βλέπουν η μία την άλλη στο εσωτερικό της μονάδας του θερμομονωτικού υαλοπίνακα και διαχωρίζονται από ένα περιφερειακό διαχωριστικό που δημιουργεί ένα μονωτικό κενό αέρος και η τέταρτη (#4) επιφάνεια βλέπει απευθείας προς το εσωτερικό του κτηρίου. Οι επικαλύψεις low-e ηλιακού ελέγχου αποδίδουν καλύτερα όταν τοποθετούνται στην επιφάνεια που είναι πιο κοντά στον ήλιο, συνήθως στη δεύτερη επιφάνεια, ενώ οι παθητικές επικαλύψεις low-e αποδίδουν καλύτερα όταν τοποθετούνται στην τρίτη ή τέταρτη επιφάνεια (πιο μακριά από τον ήλιο – ή πιο κοντά στον εσωτερικό χώρο).
Μέτρα απόδοσης για επιστρώσεις Low-e
Οι ποικίλες επιφάνειες των μονωτικών υαλοπινάκων μπορούν να λαμβάνουν επιστρώσεις low-e. Μια επίστρωση low-e προσφέρει αυξήσεις στις τιμές απόδοσης είτε χρησιμοποιείται για ηλιακό έλεγχο είτε για παθητική θέρμανση. Τα ακόλουθα χρησιμοποιούνται για να μετρηθεί πόσο καλά αποδίδει το γυαλί με επίστρωση low-e:
- Με βάση το πόση απώλεια θερμότητας επιτρέπει ένα παράθυρο, βαθμολογείται σύμφωνα με την τιμή U-Value του.
- Η ποσότητα του φωτός που περνάει μέσα από ένα παράθυρο μετράται με βάση τη διαπερατότητα του ορατού φωτός.
- Το ποσοστό της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας που γίνεται δεκτό μέσω ενός παραθύρου, τόσο άμεσα μεταδιδόμενη όσο και απορροφούμενη και επανεκπεμπόμενη στο εσωτερικό του, είναι γνωστό ως συντελεστής κέρδους ηλιακής θερμότητας. Ένα παράθυρο μεταφέρει λιγότερη ηλιακή θερμότητα όσο μικρότερος είναι ο συντελεστής κέρδους ηλιακής θερμότητας.
- Ο συντελεστής κέρδους ηλιακής θερμότητας (SHGC) και η διαπερατότητα ορατού φωτός (VLT) ενός παραθύρου συγκρίνονται για να προσδιοριστεί η βαθμολογία του ως προς το φως προς το ηλιακό κέρδος.
Μειώνοντας την ποσότητα του υπεριώδους και υπέρυθρου φωτός (ενέργειας) που μπορεί να διαπεράσει το γυαλί χωρίς να μειωθεί η ποσότητα του ορατού φωτός που διαδίδεται, οι επιστρώσεις μπορούν να κριθούν από το πόσο καλά αποδίδουν από αυτή την άποψη.
Το μέγεθος, η απόχρωση και άλλα αισθητικά χαρακτηριστικά έρχονται αμέσως στο μυαλό μας όταν σκεφτόμαστε για τα σχέδια παραθύρων. Οι επιστρώσεις Low-e, ωστόσο, παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο για τη λειτουργία τους και έχουν πολύ μεγάλο αντίκτυπο στη συνολική απόδοση ενός παραθύρου καθώς και στις συνολικές δαπάνες θέρμανσης, φωτισμού και ψύξης μιας κατασκευής.
EN 
EL 
