Sklo je jedným z najpopulárnejších a najuniverzálnejších stavebných materiálov, ktoré sa dnes používajú, čiastočne vďaka neustálemu zlepšovaniu solárnych a tepelných vlastností. Jedným zo spôsobov, ako sa tento výkon dosahuje, je použitie pasívnych a solárnych regulácií nízkoelektrických povlakov. Čo je to teda sklo s nízkou spotrebou? V tejto časti vám poskytneme podrobný prehľad náterov.
Pre pochopenie povlakov je dôležité porozumieť slnečnému spektru energie alebo energii zo slnka. Ultrafialové (UV) svetlo, viditeľné svetlo a infračervené (IR) svetlo zaberajú rôzne časti slnečného spektra - rozdiely medzi týmito tromi sú určené ich vlnovými dĺžkami.
• Ultrafialové svetlo, ktoré spôsobuje vyblednutie interiérových materiálov, ako sú tkaniny a obklady stien, má pri hlásení výkonu skla vlnové dĺžky 310 - 380 nanometrov.
• Viditeľné svetlo zaberá časť spektra medzi vlnovými dĺžkami od asi 380 do 780 nanometrov.
• Infračervené svetlo (alebo tepelná energia) sa prenáša ako teplo do budovy a začína na vlnových dĺžkach 780 nanometrov. Solárne infračervené žiarenie sa bežne označuje ako krátkovlnná infračervená energia, zatiaľ čo teplo vyžarujúce z teplých predmetov má vyššie vlnové dĺžky ako slnko a označuje sa ako dlhovlnné infračervené žiarenie.
Boli vyvinuté povlaky s nízkym E, aby sa minimalizovalo množstvo ultrafialového a infračerveného svetla, ktoré môže prechádzať sklom, bez toho, aby sa znížilo množstvo prepúšťaného viditeľného svetla.
Keď je teplo alebo svetelná energia absorbované sklom, je buď posúvané preč pohybom vzduchu alebo opätovne vyžarované povrchom skla. Schopnosť materiálu vyžarovať energiu sa nazýva emisivita. Všeobecne majú vysoko reflexné materiály nízku emisivitu a matné tmavšie sfarbené materiály majú vysokú emisivitu. Všetky materiály, vrátane okien, vyžarujú teplo vo forme dlhovlnnej, infračervenej energie v závislosti od emisivity a teploty ich povrchov. Sálavá energia je jedným z dôležitých spôsobov prenosu tepla s oknami. Zníženie emisivity jedného alebo viacerých povrchov okenného skla zlepšuje izolačné vlastnosti okna. Napríklad nepotiahnuté sklo má emisivitu 0,84, zatiaľ čo regulácia slnečného žiarenia Vitro Architectural Glass (predtým PPG) Solarban® Sklo 70XL má emisivitu 0,02.
To je miesto, kde prichádzajú na scénu povlaky s nízkou emisivitou (alebo sklo s nízkou e). Sklo Low-E má mikroskopicky tenký priehľadný povlak - je oveľa tenší ako ľudský vlas - ktorý odráža infračervenú energiu (alebo teplo) s dlhými vlnami. Niektoré low-e odrážajú tiež značné množstvo krátkovlnnej slnečnej infračervenej energie. Keď sa vnútorná tepelná energia počas zimy snaží uniknúť do chladnejšieho prostredia, vrstva s nízkou hodnotou e odráža teplo späť do vnútra a znižuje tak straty sálavého tepla cez sklo. Opak sa deje počas leta. Pre jednoduchú analógiu funguje sklo s nízkym obsahom e rovnako ako termoska. Termoska má striebornú podšívku, ktorá odráža teplotu nápoja, ktorý obsahuje. Teplota sa udržuje z dôvodu neustáleho odrazu, ktorý sa vyskytuje, ako aj izolačných výhod, ktoré poskytuje vzduchový priestor medzi vnútorným a vonkajším plášťom termosky, podobne ako v prípade izolačného skleneného celku. Pretože sklo s nízkou emisiou e pozostáva z extrémne tenkých vrstiev striebra alebo iných materiálov s nízkou emisivitou, platí rovnaká teória. Strieborný povlak s nízkym obsahom e odráža vnútorné teploty dozadu a udržuje tak miestnosť teplú alebo studenú.
Typy a výrobné procesy s nízkou povrchovou úpravou
V skutočnosti existujú dva rôzne typy povlakov s nízkym obsahom e: pasívne povlaky s nízkym obsahom e a slnečné žiarenie s nízkym obsahom e. Pasívne povlaky s nízkou spotrebou e sú navrhnuté tak, aby maximalizovali zisk solárneho tepla do domu alebo budovy, aby vytvorili efekt „pasívneho“ vykurovania a znížili závislosť od umelého vykurovania. Krycie vrstvy s nízkou solárnou reguláciou sú navrhnuté tak, aby obmedzili množstvo slnečného tepla, ktoré prechádza do domu alebo budovy, za účelom zachovania chladnosti budov a zníženia spotreby energie súvisiacej s klimatizáciou.
Oba typy nízkoelektrického skla, pasívne a solárne, sa vyrábajú dvoma primárnymi výrobnými metódami - pyrolytickým alebo „tvrdým povlakom“ a magnetronovým naprašovaním (MSVD) alebo „mäkkým povlakom“. V pyrolytickom procese, ktorý sa stal bežným začiatkom 70. rokov, sa povlak nanáša na sklenenú pásku, keď sa vyrába na plavákovej linke. Povlak sa potom „spojí“ s horúcim povrchom skla a vytvorí silné spojenie, ktoré je veľmi odolné pri spracovaní skla počas výroby. Nakoniec sa sklo rozreže na skladové listy rôznych veľkostí na odoslanie výrobcom. V procese MSVD, ktorý bol zavedený v 80. rokoch 20. storočia a je neustále zdokonaľovaný v posledných desaťročiach, sa povlak nanáša off-line na predrezané sklo vo vákuových komorách pri izbovej teplote.
Z dôvodu historického vývoja týchto technológií nanášania povlakov sú pasívne povlaky s nízkou hodnotou e niekedy spojené s pyrolytickým procesom a so slnečnou reguláciou s nízkou hodnotou e s MSVD, čo však už nie je úplne presné. Okrem toho sa výkon značne líši od produktu k produktu a výrobcu od výrobcu (pozri tabuľku nižšie), ale tabuľky s údajmi o výkone sú ľahko dostupné a na porovnanie všetkých povlakov s nízkou hodnotou e na trhu je možné použiť niekoľko online nástrojov.
Umiestnenie povlaku
V štandardnom dvojitom paneli IG existujú štyri potenciálne povrchy, na ktoré je možné nanášať nátery: prvý (# 1) povrch smeruje von, druhý (# 2) a tretí (# 3) povrch smeruje k sebe vo vnútri izolačnej sklenenej jednotky a sú oddelené obvodovou rozperou, ktorá vytvára izolačný vzdušný priestor, zatiaľ čo štvrtá (# 4) plocha smeruje priamo do interiéru. Pasívne nízkoelektrické povlaky fungujú najlepšie, keď sú na treťom alebo štvrtom povrchu (najvzdialenejšie od slnka), zatiaľ čo slnečné žiarenie nízkoelektrické povlaky fungujú najlepšie, ak sú na lite najbližšie k slnku, zvyčajne na druhom povrchu.
Opatrenia na zabezpečenie nízkej vrstvy náteru
Na rôzne povrchy izolačných sklenených jednotiek sa nanášajú povlaky s nízkou e. Bez ohľadu na to, či sa povlak s nízkou e-povahou považuje za pasívny alebo solárny, ponúkajú vylepšenia v hodnotách výkonu. Na meranie účinnosti skla s nízkoenergetickými povlakami sa používajú nasledujúce:
• Hodnota U je hodnotenie dané oknu na základe toho, koľko tepelných strát umožňuje.
• Priepustnosť viditeľného svetla je miera toho, koľko svetla prechádza oknom.
• Koeficient solárneho tepla je zlomok dopadajúceho slnečného žiarenia prijatého cez okno, a to ako priamo prenášaného, tak absorbovaného a opätovne vyžarovaného dovnútra. Čím nižší je koeficient solárneho tepla okna, tým menšie množstvo slnečného tepla prepúšťa.
• Svetelný až solárny zisk je pomer medzi koeficientom slnečného žiarenia (SHGC) okna a hodnotou priepustnosti viditeľného svetla (VLT).
Tu je príklad, ako sa povlaky merajú tak, že sa minimalizuje množstvo ultrafialového a infračerveného svetla (energie), ktoré môže prechádzať sklom, bez toho, aby sa znížilo množstvo prepúšťaného viditeľného svetla.
Pri premýšľaní o dizajnoch okien: prichádza na myseľ veľkosť, odtieň a ďalšie estetické vlastnosti. Avšak povlaky s nízkym obsahom e zohrávajú rovnako dôležitú úlohu a významne ovplyvňujú celkový výkon okna a celkové náklady na vykurovanie, osvetlenie a chladenie budovy.
Čas zverejnenia: 13. augusta 2020