کاربرد لایه های نازک در شیشه های LOW-E

چکیده:

انرژی لازم برای گرم نگهداشتن هوا در ساختمان ها در فصول سرد و خنک کردن آنها در فصول گرم,سهم قابل ملاحظه ای را در میزان انرژی مصرفی یک کشور,به خود اختصاص می دهد.

قسمت عمده این انرژی,از طریق شیشه پنجره ساختمان ها به هدر می رود زیرا شیشه از ضعیف ترین بخش های ساختمان از لحاظ تبادل حرارت محسوب می شود و از لحاظ جلوگیری از انتقال حرارت به واسطه تشعشع ضعیف می باشد.

برای کاهش این اثر از شیشه های با پوشش خاص موسوم به LOW-E ( کم گسیل ) استفاده می شود و در نتیجه شیشه وقتی گرم می شود به جای اینکه گرمای خود را گسیل دهد,آن را باز تابش می کند.

مقدمه:

قسمت عمده انرژی که صرف گرم کردن و یا سرد کردن ساختمان ها می شود,به دو طریق هدایت و تشعشع تلف می شود.

برای مثال در زمستان ها قسمتی از انرژی مصرفی,برای گرم نگه داشتن یک ساختمان به صورت هدایت توسط دیوارها,سقف و پنجره های ساختمان به بیرون منتقل می شود و این بخش را می توان,با طراحی مناسب ساختمان,استفاده از مواد عایق حرارتی در مکان های مورد نیاز و با دوجداره کردن شیشه های پنجره ها به میزان زیادی کاهش داد.

اما عامل مهمی که باعث بیشترین مقدار اتلاف انرژی گرمایی از ساختمان ها به بیرون می شود,فرار حرارت به روش تشعشعی است.

تصاویری که بوسیله تصویر برداری از ساختمان ها توسط دوربین های حساس به امواج مادون سرخ (امواج رادیویی IR) گرفته شده,نشان داده است که بیشترین میزان فرار انرژی از یک ساختمان معمولی در زمستان از طریق پنجره های آن می باشد.

بنابراین شیشه یکی از ضعیف ترین بخش های ساختمان از لحاظ تبادل حرارت می باشد.

به طور کلی سه روش برای انتقال حرارت از یک نقطه به نقطه دیگر وجود دارد.

1- هدایت یا رسانایی:

در این روش گرما توسط لرزش اتم ها به نقطه دیگر منتقل می شود. از این لحاظ مولکول های شیشه,حرارت را به آسانی از خود عبور می دهند.

بنابراین با استفاده از شیشه دوجداره و ایجاد یک فاصله هوایی بین دو ورق شیشه می توان تا حد زیادی از انتقال حرارت به این روش نسبت به شیشه تک جداره جلوگیری کرد.

2- جابجایی:

در این روش گرما با جابجایی مستقیم مولکول های گرم صورت می گیرد.

مانند انتقال هوای گرم شده بالای بخاری و گرم نمودن اتاق,به شرط نداشتن منفذ عبور هوا در پنجره,شیشه از عبور حرارت به این روش جلوگیری می نماید.

در فاصله دو ورق در شیشه دوجداره نباید از حدی بیشتر باشد.

معمولترین و احتمالا موثرترین فاصله بین دو ورق از لحاظ حرارتی (در صورتی که بین دو ورق شیشه دوجداره هوا باشد)

دوازده میلیمتر می باشد.

3- تشعشع:

شیشه از لحاظ جلوگیری از انتقال حرارت به واسطه تشعشع ضعیف می باشد و بخشی از انرژی امواج الکترومغناطیس حرارتی می توانند از شیشه عبور کنند (که البته همه شیشه ها در برابر امواج گرما یک جسم کدر محسوب می شوند و این بدین معنی است که انتقال گرما به واسطه جذب و گسیل انجام می شود و نه عبور مستقیم),که البته میزان عبور در طول موج های مختلف فرق می کند.

برای کاهش میزان انتقال حرارت به واسط تشعشع از شیشه های با پوشش خاص که شیشه های LOW-E (کم گسیل) نامیده می شوند و بحث اصلی این مقاله است,استفاده می شود.

این شیشه ها دارای پوششی از اکسید فلز هستند که مانع حرکت گرما می شوند.