شیشه کنترل کننده انرژی (Low-E)

امروزه شیشه کنترل کننده انرژی یکی از متنوع‌ترین و معروف‌ترین مصالح ساختمانی است. انتخاب نوع شیشه متناسب با کاربری ساختمان به‌گونه‌ای که بهترین عملکرد را داشته باشد ، بسیار حائز اهمیت است. کارشناسان تخمین زده‌اند که 70 درصد از تلفات انرژی در ساختمان‌ها از طریق پنجره‌ها و درها اتفاق می‌افتد. از این رو توجه به عملکرد حرارتی و خورشیدی آن مهم است. یکی از راه‌های بهبود این عملکرد استفاده از پوشش‌های Low-E (Low-Emissivity) است. برای دست‌یابی به درک مناسب از این پوشش‌ها، دانستن و فهمیدن طیف انرژی خورشید مهم است.
شیشه کنترل‌کننده انرژی (Low-E)

شیشه‌های کنترل کننده انرژی نیاز ضروری خانه‌های جدید:

Low-e-glass

امنیت در برابر اشعه‌های مضر خورشیدی و صرفه جویی در هزینه‌ها با شیشه‌های کنترل کننده انرژی نسل جدید

اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها و درها تقریباً ۳۰ درصد از گرمای از دست رفته در کل خانه را تشکیل می‌دهد. شیشه کنترل‌کننده انرژی یا Low-E یک اختراع مدرن است که می‌تواند به کاهش اتلاف گرما در زمستان و جلوگیری از ورود گرما در تابستان کمک کند.

بنابراین شیشه کنترل‌ کننده انرژی کاربرد دو منظوره دارد و در تابستان با جلوگیری از ورود اشعه مادون قرمز به داخل خانه موجب کاهش مصرف انرژی دستگاه‌های سرمایشی می‌شود. در زمستان نیز با جلوگیری از ورود سرما و ممانعت از خروج گرمای داخل ساختمان موجب کاهش چشمگیر مصرف انرژی گرمایشی می‌گردد.

 

برای صاحبان خانه‌هایی که به دنبال پنجره‌های کم‌مصرف و راه‌حل‌های هوشمند برای حل مشکل اتلاف انرژی هستند، استفاده از شیشه Low-E ضروری است. شیشه Low-E با تغییر روش انتقال گرما، بدون محدود کردن روشنایی میزان نفوذ اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. شیشه‌های دارای  پوشش‌های Low-E می‌توانند به آسایش بیشتر خانه‌ها کمک کنند و در عین حال هزینه‌های انرژی را در طول سال کاهش دهند.

در ادامه این مطلب هر آنچه یک صاحب خانه باید در مورد شیشه‌ های کنترل کننده انرژی بداند را توضیح می‌دهیم.

شیشه کنترل‌کننده انرژی (Low-E) چیست؟

Low-E مخفف «low emissivity» و به معنای کاهنده انتشار است. این نوع شیشه در ایران به عنوان کنترل کننده انرژی شناخته می‌شود. پنجره‌های Low-E دارای شیشه‌ای هستند که با لایه‌های نامرئی اکسید فلز پوشانده شده است. این پوشش به اشعه ماوراء‌بنفش و نور مادون قرمز اجازه ورود به خانه را نمی‌دهد و آن را به محیط بیرون منعکس می‌کند. در عین حال این پوشش مانع ورود نور مرئی و طبیعی خورشید به داخل ساختمان نمی شود. نام دیگر شیشه های کنترل کننده انرژی، شیشه سان انرژی است. با این محصول از اتلاف انرژی حرارتی جلوگیری می شود و مانع ورود سرمای بیش از حد به محیط شده و میزان گرمای ساختمان را کنترل می کند.

استفاده از شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی (Low-E) چه اهمیتی دارد؟

اشعه ماوراء بنفش پرتوهای نامرئی نوری هستند که از خورشید ساطع می شوند. اشعه ماوراء بنفش مسئول رنگ پریدگی لباس‌ها و اثاثیه خانه‌ها، سوختن پوست و آسیب رساندن به مصالح ساختمانی در طول سال‌های متمادی است. همچنین در ترکیب نور خورشید، اشعه دیگری به نام نور مادون قرمز وجود دارد که دلیل گرمای نور خورشید است.

نور مادون قرمز در طول زمستان مفید است و خانه شما را گرم می‌کند؛ ولی در تابستان موجب از بین رفتن انرژی سرمایشی و مصرف برق می‌شود. شیشه‌های دارای پوشش Low-E با انحراف هر دو نور به محیط بیرون، به گرم نگه داشتن خانه در زمستان و خنک نگه داشتن خانه در تابستان کمک می‌کنند.

از آن‌جا که در طول زمستان اغلب روزها هوا ابری است و در روزهای آفتابی هم خورشید با زاویه بسته به داخل خانه می‌تابد و با در نظر گرفتن کاهش قابل توجه طول ساعت روز، با استفاده از شیشه‌های Low-E چیز زیادی را از دست نخواهید داد. در عوض با بازتاب سرما به محیط بیرون و بازتاب گرما به محیط داخلی خانه می‌توانید مدت زمان کمتری بخاری خود را را روشن کنید و از گاز یا برق کمتری برای گرم کردن خانه در زمستان استفاده کنید.

شیشه‌های کنترل کننده انرژی چگونه کار می‌کنند؟

شیشه کنترل کننده انرژی

سوالی که در مورد شیشه‌های LOW-E به ذهن می‌رسد این است که این شیشه‌ها چگونه موجب بازتاب می‌شوند و این عمل به ظاهر ساده چگونه مصرف انرژی را کنترل می‌کند؟

همانطور که گفتیم شیشه‌های کنترل کننده انرژی از روش بازتاب استفاده می‌کنند. برای درک بهتر این موضوع ساختار فلاسک‌های دومنظوره را در نظر بگیرید. این فلاسک‌ها چگونه آب جوش و چای را برای مدت زمان زیادی گرم نگه می‌دارند؟ همچنین چگونه با همان ساختار در فصل تابستان، سرمای آب یخ و نوشیدنی شما را برای مدت زمان زیادی حفظ می‌کنند؟

روکش های LOW-E روی پنجره‌ها به همان روشی کار می‌کنند که روکش نقره در فلاسک دومنظوره کار می‌کند.

هنگامی که یک مایع داغ در داخل فلاسک دارای روکش نقره قرار می‌گیرد، گرمای مایع سعی می‌کند از فلاسک خارج شود. روکش نقره گرما را به داخل منعکس می‌کند و به حفظ دمای مایع کمک می‌کند. این لایه با ضخامت کم و بازتاب زیاد هوای گرم را به داخل بازتاب می‌دهد. در مورد یک مایع سرد نیز روکش نقره گرما از بیرون را دفع می‌کند. فضای هوایی که بین آستر نقره و نمای بیرونی فلاسک وجود دارد نیز به ارزش عایق آستر می افزاید.

پوشش‌های Low-e نیز به همین ترتیب عمل می‌کنند. این پوشش‌های نقره‌ای نازک و میکروسکوپی، نور مادون قرمز خورشید را به بیرون منعکس می‌کنند تا دمای اتاق را معمولی نگه دارند. در مورد حفظ دمای اتاق، این روش ارزش عایق پنجره‌های دو جداره را که از گاز آرگون یا هوای فشرده به عنوان عایق استفاده می کنند افزایش می‌دهند.

علاوه براین روکش‌های LOW-E با دفع بخشی از اشعه ماوراء بنفش موجب افزایش عمر وسایل خانه می‌شوند.

شیشه‌های کنترل کننده انرژی چه مقدار از نور مادون قرمز و ماوراء بنفش را دفع می‌کنند؟

۵۳ درصد گرمای خورشیدی مربوط به نور مادون قرمز است. وقتی در کنار بخاری برقی می‌نشینید یا دست خود را زیر یک لامپ حرارتی قرار می‌دهید، می‌توانید اشعه مادون قرمز را احساس کنید. شما می‌توانید نور مادون قرمز خورشید را به صورت گرمایی که از اجسام در معرض نور خورشید بازتاب می‌شود احساس کنید. پنجره‌ها، اثاثیه، و حتی پوست شما پس از جذب انرژی خورشیدی، گرمای مادون قرمز بسیار زیادی را منتشر می‌کند.

پوشش Low-e مانع از ورود نور مادون قرمز گرم کننده به خانه شما می‌شود؛ اما نور مادون قرمز داخل را نیز در خانه نگه می‌دارد. اثر محسوس این اتفاق داشتن خانه‌ای گرمتر در زمستان است.

شیشه با روکش low-e بازده حرارتی کمتری دارد. بنابراین در تابستان شیشه داخلی شما خنک‌تر از شیشه خارجی خواهد بود و در زمستان گرمتر خواهد بود. به دلایل بالا، تأثیر واقعی پوشش low-e ، گرمتر شدن خانه در زمستان و خنک‌تر ماندن آن در تابستان است.

پوشش low-e حدود ۸۴% از نور فرابنفش را به خارج بازتاب می‌دهد. این درحالی است که شیشه شفاف دو جداره تنها حدود ۴۵% را منعکس می‌کند. اگرچه اشعه ماوراء بنفش تنها ۱ تا ۳ درصد از تشعشع خورشیدی را تشکیل می‌دهد؛ اما مهم است به این دلیل که نور ماوراء بنفش در بازه (۱۰۰-۴۰۰ نانومتر) بخشی از طیفی است که علت اصلی محو شدن اثاثیه داخلی، فرش‌ها و پارچه‌ها است. همچنین پوست را برنزه می‌کند و خطر ابتلا به سرطان پوست را افزایش می‌دهد.

فواید استفاده از شیشه‌ های کنترل کننده انرژی چیست؟

شیشه‌های کنترل کننده انرژی با بازتاب دادن گرمای خورشید به خارج در تابستان و منعکس کردن گرمای داخل ساختمان موجب می‌شوند خانه‌ها در تابستان خنک‌تر و در زمستان گرم‌تر شوند و به این ترتیب در مصرف انرژی صرفه جویی قابل توجهی انجام می‌شود که می‌تواند تا ۵۰ درصدهزینه‌های شما را کاهش دهد.

پوشش‌های Low-E به طرق مختلف برای صاحبان خانه مفید هستند:

  1. کاهش چشمگیر اتلاف گرما که از طریق شیشه معمولی به بیرون انتقال می‌یابد: با ممانعت از انتقال گرما به بیرون اتلاف انرژی در خانه را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهد.
  2. صرفهجویی در هزینه‌ها به دلیل کاهش مصرف گاز و برق در زمستان و تابستان: صاحبان خانه با استفاده از شیشه Low-E شاهد کاهش قابل توجه در قبض برق و گاز مصرفی خود خواهند بود.
  3. نامرئی است: شیشه Low-E برای انسان با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. هیچ‌کس تغییری در فضای خانه شما احساس نمی‌کند. با این ویژگی هم زیبایی خانه شما حفظ می‌شود و هم کسی نمی‌تواند متوجه شود شما از شیشه‌های معمولی استفاده نمی‌کنید.
  4. بادوام و مقاوم هستند: پوشش‌های Low-E را نمی‌توان پاک کرد، خراشید یا به وسیله مواد شوینده به آن آسیب زد؛ زیرا این پوشش روی داخلی شیشه اعمال می‌شود. این ویژگی خرید این شیشه‌ها را مقرون به صرفه می‌کند.
  5. حفاظت از اثاثیه منزل: مبلمان، فرش و کفپوش، پرده‌ها، البسه و اثاثیه‌ای که در معرض تابش نور خورشید قرار دارند از نفوذ اشعه ماوراء بنفش و آسیب دیدن در امان هستند.

برای بسیاری از صاحبان خانه، این مزایا می‌تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه‌ها در طول زمان شود. در برخی موارد، نصب پنجره‌های جدید کارآمد ممکن است ارزش ملک را افزایش دهد. در صورتی که ساختمان را برای فروش می‌سازید ویژگی کاهش مصرف انرژی می‌تواند برای ملک شما ارزش افزوده ایجاد کند.

البته استفاده از این نوع شیشه در صورتی کاملا کارآمد است که از بلوک‌های ۵ لایه یا دیوارهای پیش ساخته عایق کاری شده در ساخت دیوارهای خارجی هم استفاده کنید و یا دیوارها را با یونولیت و پشم سنگ عایق کاری کنید. با این حال این شیشه‌ها نگرانی اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهند.

انواع پوشش‌های کنترل کننده انرژی Low-E:

انواع پوشش‌های Low-E دو نوع هستند: پوشش Low-E سخت و پوشش Low-E نرم. پوشش سخت با ریختن قلع ذوب شده روی شیشه ساخته می‌شود، در حالی که شیشه‌های با روکش نرم از نقره، قلع یا روی ساخته می‌شوند که در خلاء روی شیشه اعمال می‌شود. روکش‌های نرم Low-E میزان بازتاب مادون قرمز بالاتری دارند؛ بنابراین عایق بهتری نسبت به پوشش سخت دارند.

کدامیک برای من مناسب‌تر است؟

تفاوت این دو نوع شیشه در میزان عبور نور مادون قرمزی است که توسط لایه بیرونی شیشه به محیط بیرون منعکس می‌شود. در لایه داخلی اما هر دو نوع شیشه گرمای داخلی را بازتاب می‌دهند و از خروج آن جلوگیری می‌کنند. شیشه‌های Low-E با پوشش سخت همراه با شیشه سان انرژی، نور مادون قرمز خورشیدی بیشتری را عبور می‌دهند. این نوع شیشه می‌تواند در مناطق دارای آب و هوای سرد با عبور دادن نور مادون قرمز به افزایش دمای داخلی ساختمان کمک کند.

به همین ترتیب شیشه‌های دارای Low-E نرم می‌تواند نور مادون قرمز بیشتری را بازتاب دهند و برای مناطق گرمسیر مناسب‌ترند. این نوع شیشه می‌تواند با جلوگیری از عبور بخش قابل توجهی نور مادون قرمز از افزایش دمای داخلی ساختمان ممانعت کند.

ضریب SHGC می‌تواند به شما در تشخیص شیشه مناسب کمک کند. شیشه با SHGC بیشتر مقدار بالاتری از انرژی حرارتی خورشید را از خود عبور می‌دهد و به گرمایش ساختمان کمک می‌کند. این شیشه‌ها برای منطق سردسیر و ساختمان‌هایی که در جهت تابش آفتاب ساخته نشدند مناسب است. از سوی دیگر، شیشه‌های Low-E با SHGC پایین، جلوی عبور گرمای خورشید به داخل ساختمان را می‌گیرند و در مناطق گرمسیر یا پر آفتاب هزینۀ سرمایش ساختمان را به شدت کاهش می‌دهند.

۴ معیار اندازه گیری استاندارد پنجره‌های کنترل کننده انرژی:

  • ضریب (SHGC): میزان تابش نور مادون قرمز خورشیدی برخوردی که از طریق پنجره پذیرفته و عبور داده می شود.
  • U-Value: امتیازی است که به یک پنجره بر اساس میزان اتلاف حرارتی خنثی نشده داده می شود.
  • عبور نور مرئی (VLT): میزان عبور نور مرئی و طبیعی از شیشه است.
  • بهره نور به خورشید: نسبت بین عبور نور مرئی پنجره و رتبه بندی SHGC را نشان می‌دهد. به این معنی که تعیین می‌کند با عبور میزان مشخصی از نور طبیعی چه میزان نور مادون قرمز نیز عبور می‌کند؟

انتخاب نوع این شیشه کنترل کننده انرژی بر اساس آب و هوای منطقه، موقعیت جغرافیایی و کاربری ساختمان انجام می‌گیرد. جهت انتخاب مناسب‌ترین شیشه برای خودتان همین الآن با ما تماس بگیرید:

آیا شیشه Low-E بر میزان ورود نور خورشید به خانه شما تأثیرگذار است؟

بسته به تعداد پوشش‌هایی که روی پنجره اعمال می شود، پوشش‌های Low-E می توانند باعث شوند که پنجره تا حدودی رنگی به نظر برسد. البته این بر وضوح دید از طریق پنجره تأثیر زیادی ندارد و معمولاً قابل توجه نیست. تأثیر Low-E  روی اشعه ماوراء بنفش خورشید توسط انسان قابل مشاهده نیست؛ اما اختلاف دمای دو طرف شیشه می تواند میزان تأثیر روی نور مادون قرمز را مشخص کند. برچسب NFRC روی پنجره شما می‌تواند میزان عبور نور طبیعی، نور ماوراء بنفش و نور مادون قرمز را به شما نشان دهد.

فرمول اتلاف انرژی چیست؟

حال ممکن است با سوال چگونگی محاسبه اتلاف انرژی روبرو شوید. البته دستیابی به این گروه از اطلاعات وظیفه کارشناسان  و متخصصان است زیرا آن ها با علوم و مفاهیم پایه تا پیشرفته این مبحث آشنایی دارند. می توان گفت که  فرمول کلی اتلاف انرژی به صورت Q=U*A*ΔT است. به عبارت ساده تر، اتلاف انرژی حرارتی را با Q نشان می دهیم و ناحیه مورد نظر در اندازه A مشخص می شود. مقدار U مواد و ΔT تفاوت دمای بین دو سطح بین داخل و خارج ساختمان را اندازه می گیرد.

سوالات متداول در مورد شیشه‌های کنترل کننده انرژی:

شیشه کنترل کننده انرژی دارای پوشش نازکی است که گرمای داخل ساختمان را به داخل و گرمای خارجی را به خارج ساختمان بازتاب می‌دهد. به این ترتیب در زمستان هنگامی که انرژی گرمایی داخلی سعی در فرار از طریق پنجره‌ها دارد، این شیشه‌ها مانع اتلاف انرژی شده و در تابستان از ورود گرمای خورشیده به داخل ممانعت می‌کنند.

پوشش سخت یا همان منفعل و پوشش نرم یا کنترل کننده خورشیدی از انواع کنترل کننده انرژی هستند که بالاترین امتیاز بهره‌وری از انرژی را دارند. شیشه‌های دارای پوشش سخت، گرمای بیشتری از خود عبور می‌دهند و برای ساختمان‌های خیلی سرد مناسب هستند. پوشش نرم ولی گرمای کمتری عبور می‌دهد و برای مناطق گرم مناسب‌تر است.

از آنجایی که پنجره‌های Low-E یک ویژگی مطلوب برای خانه‌ها است ممکن است، بسیاری از فروشندگان خانه وقتی خانه‌شان را در بازار عرضه می‌کنند، ادعا کنند که از پنجره‌های کنترل کننده انرژی استفاده کرده‌اند. خریداران خانه که نمی‌دانند آیا این حقیقت دارد یا نه می‌توانند آزمایش زیر را انجام دهند.

یک شعله شمع یا فندک را موازی با پنجره نگه دارید تا بتوانید انعکاس شعله را در شیشه ببینید. در یک پنجره دوجداره، می توانید چهار انعکاس را ببینید. در یک پنجره دوجداره با شیشه‌ی معمولی، هر چهار بازتاب یک رنگ خواهند بود. در یک پنجره با روکش Low-E ، یکی از انعکاس‌ها با رنگی متفاوت از بقیه به نظر می رسد.

جدیدترین مقالات