شیشه کم گسیل (Low-E) چیست و چگونه کار می کند؟

بازدیدها: 2217

شیشه کم گسیل (شیشه Low-E) چیست و عملکرد آن چگونه است ؟

قبل از آن نیاز است که در خصوص تابش خورشید و طیفهای نور بیشتر بدانیم .

امواج تابشی خورشید بر اساس طول موج به سه طیف اصلی تقسیم میگردد

۱-طیف ماوراءبنفش(UV) (UltraViolet):

با طول موج ۳۰۰ الی ۳۸۰ نانومتر، که برای پوست و چشم انسان مضر بوده و همچنین باعث رنگ پریدگی (تغییر رنگ) اجسام و وسایل نیز میگردد.

۲- طیف مرئی (قابل رویت ) :‌

با طول موج بین ۳۸۰ تا ۷۸۰ نانومتر، که شامل همه طیف رنگ ها بوده و باعث دیده شدن اشیا میگردد.

۳- طیف مادون قرمز (IR) (InfraRed) :

با طول موج بیش از ۷۸۰ نانومتر، این طیف از تابش خورشیدی موجب انتقال حرارت به محیط میگردد. بعبارت دیگر امواج مادون قرمز امواج گرمازای خورشید هستند که با طول موج بلند منتشر میشود. در واقع حرارت خورشید بصورت امواج مادون قرمز ساطع میشود.

رفتار شیشه کم گسیل LOW-E با طیف های انرژی خورشید

پوشش کم گسیل (Low-E) مانع عبور بخشهای زیادی از اشعه مضر ماورا بنفش (UV) و امواج گرمازای مادون قرمز (IR) از شیشه ها میگردد. این عمل بدون کاهش در عبور امواج قابل رويت و مرئی صورت می گیرد، هنگامیکه تابش خورشید به سطح شیشه کم گسیل Low-E برخورد میکند طیف امواج مرئی از آن عبور کرده و امواج گرمازای مادون قرمز و ماورابنفش بازتابش میشوند.

شیشه با طیف های انرژی خورشیدی به سه حالت رفتار میکند؛

بازتاب میدهد
جذب میکند
عبور میدهد

شیشه کم گسیل Low-E کنترل تابشی به گونه ای طراحی شده اند تا بیشترین مقدار از طیف نور مرئی را عبور داده و طیف مادون قرمز را بازتاب دهند.
شیشه کم گسیل Low-E انفعالی به گونه ای طراحی شده اند تا بیشترین مقدار از هر دو طیف مرئی و مادون قرمز را عبور دهند.
شیشه های رفلکس عموماً بیشترین بخش از طیف مرئی را بازتاب میدهند.

ضرورت استفاده از شیشه کنترل کننده انرژی

طبق تحقيقات شورای اقتصاد صرفه جويی انرژی امريكا (ACEEE), حتی در خانه های جديد حدود 20% از اتلاف حرارت در زمستان و 75% از ورود گرما در تابستان از طريق پنجره ها صورت می گيرد. بديهی است گسترده ترين و متاسفانه نامناسب ترين قسمت پنجره از لحاظ اتلاف انرژی, همان شيشه است.

قبل از پيشرفت هاي اخير, مكانيسمي كه براي جلوگيری از انتقال حرارت در شيشه مورد توجه قرار ميگرفته, تنها بر پايه رسانش و دوجداره كردن شيشه ها استوار بوده كه البته دو جداره كردن شيشه ها نمی تواند انتقال حرارت تابشی را به ميزان مطلوب كاهش دهد.

در این میان مهندسین علم مواد و شیشه دست‌به‌کار شدند تا با استفاده از تکنولوژی پیشرفته‌ای ضرایب گذر‌دهی حرارتی شیشه‌ها را کمتر کنند تا بتوانند با استفاده از آن در شیشه‌های دوجداره به عملکرد شیشه‌های چند جداره دست یابند. در حال حاضر شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی معروف به Low-E این امکان را به طراحان و مشاوران می‌دهد تا با استفاده از آن‌ها بتوانند طرح‌های زیبا و درعین‌حال با خصوصیات ذاتی بهتری برای حفظ و هدر رفت انرژی به وجود آورند. این شیشه‌ها درصورتی‌که در محل مناسب استفاده شوند، عملکرد بسیار مناسبی را از خود نشان خواهند داد.

بهینه سازی انرژی خورشید با استفاده از شیشه Low-E

برای دست‌یابی به درک مناسب از این پوشش‌ها، دانستن و فهمیدن طیف انرژی خورشید مهم است. نور ماوراءبنفش (UV)، نور مرئی و نور مادون‌قرمز (IR) قسمت‌های مختلف طیف خورشید را تصرف کرده و تفاوت آن‌ها در طول موجشان است. نور ماوراءبنفش که باعث کم رنگ شدن پارچه‌ها، پوشش‌های دیوار و … می‌شود، طول موجی بین 310 تا 380 نانومتر دارد. نور مرئی بخشی از طیف با طول موج‌های 380 تا 780 نانومتر را تصرف کرده است. نور مادون‌قرمز که به صورت گرما به ساختمان می‌تابد، دارای طول موج بیش از 780 نانومتر است.

پوشش‌های Low-E جهت به حداقل رساندن میزان نور ماوراءبنفش و مادون‌قرمز که می‌توانند از شیشه عبور نمایند، بدون کاهش نور قابل ملاحظه (نور ورودی) استفاده می‌گردند. این شیشه‌ها دارای قابلیت تشعشع پایین (Emissivity) هستند و باعث بهبود خواص عایق‌بندی آن‌ها می‌شود. به عنوان مثال شیشه‌های معمولی قابلیت تشعشع 0.84 دارند. این در حالی است که این میزان در شیشه‌های Low-E به مقدار 0.2 می‌رسد.