Οι ενεργειακοί υαλοπίνακες μας δίνουν τη δυνατότητα να ελέγχουμε (να διαχειριζομάστε) το ηλιακό φώς πρός όφελος μας για να δημιουργούμε ενα άνετο περιβαλλον κατοικίας ή εργασίας με όσο το δυνατόν λιγότερο οικονομικό και ενεργειακό κόστος.

ΗΛΙΑΚΟ ΦΩΣ

Το ηλιακό φως είναι το τμήμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ,η οποία φθάνει στη γη φιλτραρισμένη από την ατμόσφαιρα και γίνεται αντιληπτή ως φως της ημέρας. Το ηλιακό φως μεταφέρει την μισή θερμότητα από αυτή που φθάνει στη γη από τον ήλιο.

ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Η ηλιακή ακτινοβολία ή ηλιακό ενεργειακό φάσμα είναι ένα μέρος της συνολικής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ή ηλεκτρομαγνητικού φάσματος Το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που προσπίπτει στην ατμόσφαιρα της γης θα μπορούσε να διαιρεθεί σε περιοχές:

ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ C (UVC)

ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Β (UVB)

ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α (UVA)

ΟΡΑΤΟ ΦΩΣ (VISIBLE)

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α    (IRA)

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ B     (IRB)

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ C     (IRC)

Επομένως το ορατό φως είναι ένα μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας ακριβώς αυτό που γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι. Ο ενεργειακός υαλοπίνακας διαχειρίζεται την ηλιακή ακτινοβολία, όχι μόνο το ορατό φως .Η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στην επιφάνεια του υαλοπίνακα χωρίζεται σε ένα μέρος που ανακλάται σε ένα μέρος που απορροφάταικαι σε ένα μέρος που περνάει στον εσωτερικό χώρο δηλ. μεταδίδεται

 

 

Το σύνολο της ενέργειας δηλ. της θερμότητας που θα περάσει στο εσωτερικό είναι το άθροισμα της άμεσα μεταδιδόμενης ενέργειας και τηςαπορροφηθείσας και επανεκπεμπόμενης ενέργειας

 

Ο συντελεστής που μετράει το μέγεθος αυτό είναι ο συντελεστής solar factor (g)

O συντελεστής solar factor δεν πρέπει να συγχέεται με το συντελεστή ορατού φωτός .

Κατά αντιστοιχία  ο συντελεστής φωτός ορίζεται αποκλειστικά από το φάσμα του ορατού φωτός και χαρακτηρίζεται συντελεστής μετάδοσης φωτός (light transmission LT)

 

Οι ενεργειακοί υαλοπίνακες σε υαλοστάσια μπορούν να διαχειρίζονται τα δυο αυτά μεγέθη

 

1        Την ποσότητα του εισερχόμενου  ηλιακού φωτός (light transmission)

2        Την ποσότητα της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας (solar factor)

 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ  ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΕΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ

 Η θερμότητα που νιώθουμε όταν βρισκόμαστε σε ένα εσωτερικό χώρο έρχεται από δυο πήγες :

Α. Θερμότητα από το ηλιακό φάσμα:υπεριώδεις ακτίνες (UV),ορατό φως ,μικρού μήκους υπέρυθρα κύματα (IR)

Β. Θερμότητα που εκπέμπεται από τα αντικείμενα του εσωτερικού χώρου (λάμπες, θερμαντικά σώματα ,έπιπλα κ.λ.π.) με την μορφή μεγάλου μήκους υπέρυθρων κυμάτων .(IR)

 

ΘΕΡΜΙΚΗ ΕΚΠΟΜΠΗ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΩΝ (emissitivy)

 

Τα αντικείμενα ενός χώρου επανεκπέμπουν την θερμότητα που αποκτούν με την μορφή μεγάλου μήκους υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR).

Ένας συμβατικός υαλοπίνακας επανεκπέμπει την θερμότητα που αποκτά προς την ψυχρότερη περιοχή ,προς τα έξω το χειμώνα με αποτέλεσμα να χάνεται ενέργεια .Η ιδιότητα αυτή λέγεται ικανότητα εκπομπής (emissitivy) και εκφράζεται με την τιμή (e)

Σημαντική βελτίωση  (μείωση ) της δυνατότητας θερμικής εκπομπής των υαλοπινάκων έφερε η εφεύρεση της επίστρωσης της επιφάνειας των υαλοπινάκων με ένα λεπτό στρώμα μετάλλων ή μεταλλικών οξειδίων στο οποίο ανακλάται η προσπίπτουσα υπέρυθρη ακτινοβολία και επιστρέφει στο χώρο. Έτσι μειώνεται η απορρόφηση ενέργειας από τον υαλοπίνακα και κατά συνέπεια η αύξηση της θερμότητας του και η ικανότητα εκπομπής του.

Οι χαμηλής εκπομπής (low-e) επίστρωση είναι σχεδιασμένοι να αυξάνουν την ανάκλαση της προσπίπτουσας και απορροφούμενης από το γυαλί θερμότητας προς την πλευρά της πηγής της θερμότητας.

Αυτό σημαίνει ότι αντίθετα από τους κοινούς υαλοπίνακες ,οι επιστρωμένοι low-e υαλοπίνακες απορροφούν click here άρα και επανεκπέμπουν προς την ψυχρότερη πλευρά πολύ μικρότερα ποσοστά ενέργειας συμβάλλοντας στην διατήρηση της θερμοκρασία του χώρου το χειμώνα και την απώθηση της ζέστης προς τα έξω το καλοκαίρι ,βελτιώνοντας την θερμική άνεση.

Η ικανότητα εκπομπής επιδρά μόνο στην μεγάλου μήκους υπέρυθρη ακτινοβολία ενώ δεν έχει επίπτωση στον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας. Προκειμένου να συνδυαστεί ο έλεγχος της θερμοπερατότητας με τον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν υαλοπίνακες οι οποίοι συνδυάζουν και τις δύο λειτουργίες low-e και solar factor. Ειδικά σε ζεστά κλίματα όπως είναι το κλίμα του ελληνικού χώρου και ειδικότερα των αστικών περιοχών.

ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ (U-VALUE ) H ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ  Κ

 

Η θερμοπερατότητα ενός υαλοπίνακα εκφράζεται με το συντελεστή u-value και μετρά την θερμότητα η οποία μεταδίδεται (φεύγει) μέσω ενός υαλοπίνακα ενός τετραγωνικού μέτρου από την θερμότερη προς την ψυχρότερη πλευρά για κάθε ένα βαθμό διαφοράς θερμοκρασίας και μετριέται σε watt

Όσο μικρότερη είναι η τιμή του  U-VALUE τόσο μικρότερη είναι η απώλεια θερμότητας που διαφεύγει μέσω του υαλοπίνακα

Ο μαθηματικός τύπος έχει ως εξής:

 

K (U VALUE )= P (ΙΣΧΥΣ)

                         (S*Θ1-Θ0)

S= η επιφάνεια του υαλοπίνακα σε τ.μ.

Θ1= η θερμοκρασία του εσωτερικού χώρου

Θ2= η θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος

Λύνοντας την εξίσωση ως προς Ρ (ΙΣΧΥΣ) έχουμε:

P=K*(S*(Θ1-Θ0)

Για παράδειγμα:

Η ενέργεια που χρειαζόμαστε για να διατηρήσουμε την εσωτερική θερμοκρασία (θ1) ενός  χώρου με μονούς  υαλοπίνακες συνολικού εμβαδού 20 τ.μ. αφού ο τύπος του υαλοπίνακα αυτού έχει κ 5,7 στους 20 C τον χειμώνα ,όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι (θο) 8 C (θι-θο=12 C ) είναι

Ε = 5.7*20τ.μ.*12 C=1368watt*1ώρα=1,368kwh

Ενώ αν ο χώρος έχει αντίστοιχα διπλούς υαλοπίνακες low-e με συντελεστή Κ 1,4 τότε η απαιτούμενη ενέργεια θα ήταν :

E= 1.4*20τ.μ.*12 C=336watt*1ώρα=0,336kwh

ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ

Η θερμότητα που μπαίνει σε ένα χώρο άμεσα η έμμεσα προέρχεται από την ηλιακή ακτινοβολία (ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΟΡΑΤΟ ΦΩΣ ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ.) Η θερμότητα αυτή μπορεί να περιορισθεί χωρίς να μειωθεί ανάλογα το εισερχόμενο φως με την χρήση υψηλής αποδοτικότητας επιστρωμένων υαλοπινάκων (LOW-E) οι οποίοι αποτρέπουν την είσοδο της υπεριώδους ακτινοβολίας, ενώ επιτρέπουν την είσοδο του ορατού φωτός

 

ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ =  LIGHT TRANSMISSION

                                    SOLAR FACTOR

Οι τιμές που μπορεί να πάρει η επιλεκτικότητα ενός υαλοπίνακα κυμαίνεται από 0 ως 2.

0:έχει ένας αδιαφανής υαλοπίνακας.

2:είναι η καλύτερη δυνατή τιμή που μπορεί να πάρει η επιλεκτικότητα ενός υαλοπίνακα αν λάβουμε υπόψη μας ότι το φως αντιπροσωπεύει το 50%του ηλιακού φάσματος.

Όσο πλησιέστερα προς το 2 είναι η τιμή τόσο πιο επιλεκτικός είναι ο υαλοπίνακας.

Τα υαλοστάσια οποιουδήποτε τύπου και για οποιοδήποτε λόγο δημιουργούνται αποτελούν :

A: πηγή απώλειας θερμικής ενέργειας υπολογιζόμενη με τον συντελεστή u-value ή συντελεστή κ

Β: πηγή προσθήκης θερμικής ενέργειας υπολογιζόμενη  από τον συντελεστή solar factor

Με την χρήση ενεργειακών υαλοπινάκων δημιουργούμε βελτιωμένες συνθήκες και θερμοκρασιακή άνεση

A: TO ΧΕΙΜΩΝΑ  οι υαλοπίνακες με συντελεστή U value ικανοποιητικό (1,9-1,6) δημιουργούν περιβάλλον ιδιαίτερα ζεστό καταναλώνοντας λιγότερη ενέργεια και αποφεύγοντας το φαινόμενο των υδρατμών .

Β: ΤΟ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ  οι υαλοπίνακες που διαχειρίζονται την θερμότητα (συντελεστής solar factor) πετυχαίνουν ευχάριστο περιβάλλον δεδομένου της ηλιοφάνειας και της υψηλής θερμοκρασίας.

Όσο πιο χαμηλός είναι ο συντελεστής solar factor και όσο πιο χαμηλός είναι ο συντελεστής u value τόσο καλύτερες συνθήκες εσωτερικής θερμοκρασίας πετυχαίνουμε.

ΘΕΣΗ

ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΖΩΝΗ

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ

ΕΜΦΑΝΙΣΗ

ΙΔΙΑΙΤΕΡΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ

Είναι παράγοντες που οδηγούν στην σωστή επιλογή του κατάλληλου ενεργειακού υαλοπίνακα για κάθε εφαρμογή ξεχωριστά.