Hur Low-E glas fungerar

glas är ett av de mest populära och mångsidiga byggmaterialen som används idag, delvis på grund av dess ständigt förbättrade sol-och värmeprestanda. Ett sätt att uppnå denna prestanda är genom användning av passiva och solkontroll low-E-beläggningar. Vad är low-E glass? I det här avsnittet ger vi dig en djupgående översikt över beläggningar.

för att förstå beläggningar är det viktigt att förstå solenergispektrumet eller energin från solen. Ultraviolett (UV) ljus, synligt ljus och infrarött (IR) ljus upptar alla olika delar av solspektret – skillnaderna mellan de tre bestäms av deras våglängder.

• ultraviolett ljus, vilket är det som får inredningsmaterial som tyger och väggbeklädnader att blekna, har våglängder på 310-380 nanometer vid rapportering av glasprestanda.
• synligt ljus upptar den del av spektrumet mellan våglängder från cirka 380-780 nanometer.
• infrarött ljus (eller värmeenergi) överförs som värme till en byggnad och börjar vid våglängder på 780 nanometer. Solinfraröd kallas vanligtvis kortvågsinfraröd energi, medan värme som strålar ut från varma föremål har högre våglängder än solen och kallas långvågsinfraröd.

Low-E-beläggningar har utvecklats för att minimera mängden ultraviolett och infrarött ljus som kan passera genom glas utan att kompromissa med mängden synligt ljus som överförs.

när värme eller ljusenergi absorberas av glas flyttas den antingen bort genom att flytta luft eller återstrålas av glasytan. Ett materials förmåga att utstråla energi kallas emissivitet. I allmänhet har mycket reflekterande material en låg emissivitet och tråkiga mörkare färgade material har en hög emissivitet. Alla material, inklusive fönster, utstrålar värme i form av långvågig, infraröd energi beroende på emissivitet och temperatur på deras ytor. Strålningsenergi är ett av de viktiga sätten värmeöverföring sker med fönster. Att minska emissiviteten hos en eller flera av fönsterglasytorna förbättrar fönstrets isolerande egenskaper. Till exempel har obestruket glas en emissivitet av .84, medan Vitro Architectural Glass ‘ (tidigare PPG-glas) solkontroll Solarban brasilianskt 70xl-glas har en emissivitet på .02.

det är här beläggningar med låg emissivitet (eller låg-E-glas) spelar in. Low-E-glas har en mikroskopiskt tunn, transparent beläggning – det är mycket tunnare än ett människohår—som reflekterar långvågig infraröd energi (eller värme). Vissa låg-e: er återspeglar också betydande mängder kortvågig solinfraröd energi. När den inre värmeenergin försöker fly till det kallare ute under vintern, reflekterar low-E-beläggningen värmen tillbaka till insidan, vilket minskar strålningsvärmeförlusten genom glaset. Det omvända händer under sommaren. För att använda en enkel analogi fungerar low-E-glas på samma sätt som en termos. En termos har en silverfoder, vilket återspeglar temperaturen på den dryck som den innehåller. Temperaturen bibehålls på grund av den konstanta reflektionen som uppstår, liksom de isolerande fördelarna som luftutrymmet ger mellan termosens inre och yttre skal, som liknar en isolerande glasenhet. Eftersom low-E-glas består av extremt tunna lager av silver eller andra material med låg emissivitet gäller samma teori. Silver low-E-beläggningen återspeglar de inre temperaturerna inuti, vilket håller rummet varmt eller kallt.

låg-E Beläggningstyper & tillverkningsprocesser

det finns faktiskt två olika typer av låg-E beläggningar: passiva low-E-beläggningar och solar control low-E-beläggningar. Passiva low – E-beläggningar är utformade för att maximera solvärmeförstärkningen i ett hem eller en byggnad för att skapa effekten av “passiv” uppvärmning och minska beroendet av konstgjord uppvärmning. Solar control low – E-beläggningar är utformade för att begränsa mängden solvärme som passerar in i ett hem eller en byggnad i syfte att hålla byggnader svalare och minska energiförbrukningen i samband med luftkonditionering.

båda typerna av låg-E – glas, passiv och solkontroll, produceras genom två primära produktionsmetoder-pyrolytisk eller “hård kappa” och Magnetron Sputtervakuumavsättning (MSVD) eller “mjuk kappa”. I den pyrolytiska processen, som blev vanligt i början av 1970-talet, appliceras beläggningen på glasbandet medan den produceras på flottörlinjen. Beläggningen “smälter” sedan till den heta glasytan, vilket skapar en stark bindning som är mycket hållbar för glasbearbetning under tillverkningen. Slutligen skärs glaset i lagerark av olika storlekar för leverans till tillverkare. I msvd-processen, introducerad på 1980-talet och kontinuerligt förfinad under de senaste decennierna, appliceras beläggningen off-line på förskuren glas i vakuumkammare vid rumstemperatur.

på grund av den historiska utvecklingen av dessa beläggningstekniker är passiva låg-E-beläggningar ibland associerade med den pyrolytiska processen och solkontroll låg-E-beläggningar med MSVD, men detta är inte längre helt korrekt. Dessutom varierar prestandan mycket från produkt till produkt och tillverkare till tillverkare (se tabellen nedan), men prestandatabeller är lätt tillgängliga och flera onlineverktyg kan användas för att jämföra alla low-E-beläggningar på marknaden.

Beläggningsplats

i en standard dubbelpanel IG finns fyra potentiella ytor på vilka beläggningar kan appliceras: den första (#1) ytan vetter Utomhus, den andra (#2) och den tredje (#3) ytan vetter mot varandra inuti isoleringsglasenheten och separeras av en perifer distans som skapar ett isolerande luftutrymme, medan den fjärde (#4) ytan vetter direkt inomhus. Passiva low-E-beläggningar fungerar bäst när de är på den tredje eller fjärde ytan (längst bort från solen), medan solar control low-E-beläggningar fungerar bäst när de är på lite närmast solen, vanligtvis den andra ytan.

låg-E-Beläggningsprestanda

låg-E-beläggningar appliceras på de olika ytorna på isolerglasenheter. Oavsett om en low-E-beläggning anses vara passiv eller solkontroll, erbjuder de förbättringar i prestandavärden. Följande används för att mäta effektiviteten hos glas med låg-E-beläggningar:

• U-värde är betyget som ges till ett fönster baserat på hur mycket värmeförlust det tillåter.
• synlig ljusöverföring är ett mått på hur mycket ljus som passerar genom ett fönster.
• Solvärmeförstärkningskoefficient är den fraktion av infallande solstrålning som tas upp genom ett fönster, både direkt överförd och absorberad & återstrålad inåt. Ju lägre ett fönsters solvärmeförstärkningskoefficient, desto mindre solvärme överför den.
• ljus till solförstärkning är förhållandet mellan fönstrets Solvärmeförstärkningskoefficient (SHGC) och dess synliga ljustransmittans (VLT) betyg.

så här mäter beläggningarna genom att minimera mängden ultraviolett och infrarött ljus (energi) som kan passera genom glas utan att kompromissa med mängden synligt ljus som överförs.

när man tänker på fönsterdesign: storlek, nyans och andra estetiska egenskaper kommer att tänka på. Low-E-beläggningar spelar emellertid en lika viktig roll och påverkar avsevärt det totala resultatet för ett fönster och de totala uppvärmnings -, belysnings-och kylkostnaderna för en byggnad.

för fullständig teknisk information om design med low-E-glas, läs Vitro arkitektoniskt glas tekniskt dokument TD-131. För andra glasfrågor, kontakta Vitro Glass eller ring 1-855-VTRO-GLS (1-855-887-6457).

Läs mer om vårt kompletta sortiment av låg-E glasprodukter.