Το ηλιακό γυαλί είναι ένας τύπος παραθύρου και δομικού υλικού που έχει σχεδιαστεί για να εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας ακτινοβολίας, η οποία είναι βασικά η ποσότητα θερμότητας από τον ήλιο που περνά μέσα από το γυαλί και σε οποιονδήποτε χώρο βρίσκεται στην άλλη πλευρά. Αυτός ο τύπος γυαλιού χρησιμοποιείται πιο συχνά στα παράθυρα κτιρίων γραφείων και σπιτιών, αν και μερικές φορές χρησιμοποιείται επίσης σε αυτοκίνητα και στη βιομηχανία, συχνά σε πάνελ αποθηκών ή μηχανημάτων που εκτίθενται σε μεγάλη ηλιακή ακτινοβολία. Υπάρχει ένας αριθμός διαφορετικών επιστρώσεων που μπορούν να εφαρμοστούν, καθεμία με τις δικές της προδιαγραφές. Τα περισσότερα έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν την απορρόφηση θερμότητας και να βελτιώνουν τη μόνωση, τα οποία και τα δύο μπορούν να μειώσουν το κόστος ενέργειας.
Βασική ιδέα
Στην ουσία, το ηλιακό γυαλί είναι ο συνδυασμός ηλιακής τεχνολογίας και τυπικού τζαμιού παραθύρων. Τα περισσότερα από αυτά τα παράθυρα δεν φαίνονται διαφορετικά από τα πιο παραδοσιακά αντίστοιχά τους. είναι εξίσου διαυγείς και συνήθως επιτρέπουν την είσοδο της ίδιας ποσότητας φωτός. Αυτό που συνήθως δεν επιτρέπουν, ή τουλάχιστον δεν επιτρέπουν τόσο πολύ, είναι η ακτινοβολία, η οποία είναι η ενέργεια που αποβάλλεται από τον ήλιο. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας αόρατης επίστρωσης που εφαρμόζεται στο γυαλί πριν αυτό τοποθετηθεί. Τις περισσότερες φορές αυτή η επίστρωση είναι μόνιμη και έχει σχεδιαστεί για να διαρκεί για όλη τη διάρκεια ζωής του γυαλιού.
Γιατί χρησιμοποιούνται
Αυτός ο τύπος γυαλιού είναι συνήθως σχεδιασμένος για να μειώνει την απώλεια θερμότητας, αλλά να επιτρέπει στο ηλιακό φως να εισέλθει για ζεστασιά, μια έννοια επίσης γνωστή ως «ηλιακό κέρδος». Υπάρχουν μερικοί λόγοι για τους οποίους αυτό είναι σημαντικό, αλλά το μειωμένο κόστος ενέργειας είναι ένας μεγάλος παράγοντας. Τα παράθυρα είναι μια σημαντική πηγή φυσικού φωτός, αλλά μπορεί επίσης να είναι δύσκολο να μονωθούν. Τα εξωτερικά στοιχεία, είτε είναι ζεστά είτε κρύα, συχνά διεισδύουν στις ρυθμίσεις των παραθύρων πολύ πιο εύκολα από τους τοίχους ή τις πόρτες, και πολλά από αυτά έχουν να κάνουν με τη διαπερατότητα του ίδιου του γυαλιού.
Το γυαλί που έχει επικαλυφθεί έτσι ώστε να μεγιστοποιεί την ενέργεια του ήλιου μπορεί να βοηθήσει πολύ όσον αφορά τη διατήρηση της ενέργειας, και αυτοί οι τύποι προϊόντων γυαλιού υψηλής απόδοσης χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες. Οι πρόσφατες εξελίξεις στην ηλιακή τεχνολογία, τουλάχιστον όσον αφορά το γυαλί, περιλαμβάνουν πολυστρωματικά προϊόντα που ενισχύουν την ηλιακή ενέργεια. Αυτή η ανακλαστικότητα συγκέντρωσης ηλιακής ενέργειας (CSP) παρέχει απόδοση και ανθεκτικότητα.
Πώς φτιάχνονται
Τα γυάλινα παράθυρα επικαλυμμένα με επίστρωση χαμηλής εκπομπής (low-E) εμποδίζουν τη μεταφορά ακτινοβολίας θερμότητας. Αυτό μειώνει την ποσότητα θερμότητας που διέρχεται από ένα παράθυρο. Οι επικαλύψεις Low-E είναι σχεδόν αόρατες και συνήθως αποτελούνται από στρώματα μετάλλου ή μεταλλικού οξειδίου σε μια γυάλινη επιφάνεια.
Ανάλογα με τις ενεργειακές ανάγκες, διαφορετικοί τύποι επιστρώσεων χαμηλού E επιτρέπουν υψηλά, μέτρια ή χαμηλά ηλιακά κέρδη. Στους υαλοπίνακες με στρώσεις, η θερμότητα μπορεί να μεταφερθεί μεταξύ των υαλοπινάκων, συνήθως περνώντας από το θερμότερο στο πιο ψυχρό. Η τοποθέτηση ενός υαλοπίνακα με επίστρωση χαμηλού E στο χώρο μεταξύ των στρωμάτων γυαλιού βοηθά στην αποτροπή αυτής της θερμότητας. Οι τεχνολόγοι παραθύρων στο παρελθόν κάλυπταν αυτό το κενό με αέρα ή ξηρό άζωτο.
Επιλογές επιστρώματος
Σήμερα, το αργό και το αέριο κρυπτόν χρησιμοποιούνται συχνότερα μεταξύ των υαλοπινάκων, γεγονός που έχει βελτιώσει την απόδοση των παραθύρων. Και τα δύο αέρια είναι μη τοξικά και μη αντιδραστικά. Το Krypton είναι πιο ακριβό από το αργό, επομένως ορισμένοι κατασκευαστές συνδυάζουν τα δύο αέρια για να βελτιώσουν τη θερμική απόδοση με πιο λογικό κόστος. Τα παράθυρα με διπλά τζάμια με πλήρωση αερίου αργού μεταξύ των υαλοπινάκων από γυαλί χαμηλής επίστρωσης E ονομάζονται πυρολιτικά, που σημαίνει «σκληρή επίστρωση».
Διαφορετικές Ποικιλίες
Το γυαλί με υψηλό ηλιακό κέρδος ταιριάζει καλύτερα σε παράθυρα σε ψυχρά κλίματα. Αντίθετα, το χαμηλό ηλιακό κέρδος ή οι φασματικά επιλεκτικοί υαλοπίνακες χαμηλού E είναι πιο ωφέλιμοι για κτίρια και σπίτια σε ζεστά κλίματα. Αυτά τα προϊόντα μειώνουν την απώλεια θερμότητας σε κρύο καιρό, αλλά επίσης μειώνουν την αύξηση της θερμότητας σε ζεστό καιρό. Το φασματικά επιλεκτικό ηλιακό γυαλί υπερτερεί των πιο φιμέ και ανακλαστικών υαλοπινάκων. Το επίπεδο του ορατού φωτός που εισέρχεται είναι συνήθως υψηλό σε αναλογία με την ποσότητα της μείωσης της θερμότητας.
Για κλίματα που απαιτούν τόσο θέρμανση όσο και ψύξη κατά τη διάρκεια διαφορετικών εποχών, όλα τα επίπεδα επικάλυψης χαμηλού E μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα χαμηλότερους ετήσιους λογαριασμούς ενέργειας. Το βελτιστοποιημένο ηλιακό γυαλί είναι πρακτικό για παράθυρα, πόρτες και φεγγίτες. Εμπορικά χρησιμοποιείται για τις επάνω επιφάνειες θερμικών συλλεκτών και φωτοβολταϊκών μονάδων. Το ηλιακό γυαλί είναι σχεδόν πάντα άχρωμο, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις μπορεί να σχεδιαστεί για βέλτιστη μετάδοση ηλιακής ενέργειας.