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Como funciona o vidro de baixa emissividade

O vidro é um dos materiais de construção mais populares e versáteis usados ​​atualmente, em parte devido ao seu desempenho solar e térmico em constante melhoria. Uma das maneiras pelas quais esse desempenho é alcançado é por meio do uso de revestimentos de baixa emissividade com controle solar e passivo. Então, o que é vidro low-e? Nesta seção, fornecemos uma visão geral detalhada dos revestimentos.

Para entender os revestimentos, é importante entender o espectro da energia solar ou a energia do sol. A luz ultravioleta (UV), a luz visível e a luz infravermelha (IR) ocupam diferentes partes do espectro solar - as diferenças entre as três são determinadas por seus comprimentos de onda.

Glass is one of the most popular and versatile building materials used today, due in part to its constantly improving solar and thermal performance. One way this performance is achieved is through the use of passive and solar control low-e coatings. So, what is low-e glass? In this section, we provide you with an in-depth overview of coatings.

• A luz ultravioleta, que causa o desbotamento de materiais internos, como tecidos e revestimentos de parede, tem comprimentos de onda de 310-380 nanômetros ao relatar o desempenho do vidro.

• A luz visível ocupa a parte do espectro entre comprimentos de onda de cerca de 380-780 nanômetros.

• A luz infravermelha (ou energia térmica) é transmitida como calor para um edifício e começa em comprimentos de onda de 780 nanômetros. O infravermelho solar é comumente referido como energia infravermelha de ondas curtas, enquanto o calor que irradia de objetos quentes tem comprimentos de onda mais altos do que o sol e é referido como infravermelho de ondas longas.

Os revestimentos Low-E foram desenvolvidos para minimizar a quantidade de luz ultravioleta e infravermelha que pode passar pelo vidro sem comprometer a quantidade de luz visível que é transmitida.

Quando o calor ou a energia da luz são absorvidos pelo vidro, eles são desviados pelo movimento do ar ou re-irradiados pela superfície do vidro. A capacidade de um material de irradiar energia é conhecida como emissividade. Em geral, os materiais altamente refletivos têm uma emissividade baixa e os materiais de cores mais escuras opacas têm uma emissividade alta. Todos os materiais, incluindo janelas, irradiam calor na forma de energia infravermelha de ondas longas, dependendo da emissividade e da temperatura de suas superfícies. A energia radiante é uma das maneiras importantes pelas quais a transferência de calor ocorre com as janelas. Reduzir a emissividade de uma ou mais das superfícies de vidro da janela melhora as propriedades de isolamento da janela. Por exemplo, o vidro não revestido tem uma emissividade de 0,84, enquanto o Vitro Architectural Glass '(anteriormente vidro PPG) controle solar Solarban® O vidro 70XL tem emissividade de 0,02.

É aqui que os revestimentos de baixa emissividade (ou vidro de baixa emissividade) entram em jogo. O vidro de baixa emissividade tem um revestimento transparente microscopicamente fino - é muito mais fino do que um fio de cabelo humano - que reflete a energia infravermelha de onda longa (ou calor). Alguns low-e's também refletem quantidades significativas de energia infravermelha solar de ondas curtas. Quando a energia do calor interno tenta escapar para o exterior mais frio durante o inverno, o revestimento low-e reflete o calor de volta para o interior, reduzindo a perda de calor radiante através do vidro. O inverso acontece durante o verão. Para usar uma analogia simples, o vidro low-e funciona da mesma forma que uma garrafa térmica. Uma garrafa térmica tem um forro prateado, que reflete a temperatura da bebida que contém. A temperatura é mantida devido à reflexão constante que ocorre, bem como aos benefícios de isolamento que o espaço de ar proporciona entre as camadas interna e externa da garrafa térmica, semelhante a uma unidade de vidro isolante. Como o vidro de baixa emissividade é composto de camadas extremamente finas de prata ou outros materiais de baixa emissividade, a mesma teoria se aplica. O revestimento prata low-e reflete as temperaturas internas de volta para dentro, mantendo o ambiente quente ou frio.

Tipos de revestimento de baixo teor e processos de fabricação

Na verdade, existem dois tipos diferentes de revestimentos de baixa emissividade: revestimentos passivos de baixa emissividade e revestimentos de baixa emissividade de controle solar. Os revestimentos passivos de baixa emissividade são projetados para maximizar o ganho de calor solar em uma casa ou edifício para criar o efeito de aquecimento “passivo” e reduzir a dependência do aquecimento artificial. Os revestimentos de baixa emissão de controle solar são projetados para limitar a quantidade de calor solar que passa para uma casa ou edifício com o objetivo de manter os edifícios mais frios e reduzir o consumo de energia relacionado ao ar condicionado.

Ambos os tipos de vidro low-e, passivo e de controle solar, são produzidos por dois métodos de produção primária - pirolítico, ou “revestimento rígido”, e Magnetron Sputter Vacuum Deposition (MSVD), ou “revestimento macio”. No processo pirolítico, que se tornou comum no início dos anos 1970, o revestimento é aplicado na fita de vidro enquanto ela está sendo produzida na linha float. O revestimento então se “funde” à superfície quente do vidro, criando uma forte ligação que é muito durável para o processamento do vidro durante a fabricação. Finalmente, o vidro é cortado em folhas de estoque de vários tamanhos para envio aos fabricantes. No processo MSVD, introduzido na década de 1980 e continuamente aprimorado nas últimas décadas, o revestimento é aplicado off-line ao vidro pré-cortado em câmaras a vácuo em temperatura ambiente.

Manufacturing Processes

Devido à evolução histórica dessas tecnologias de revestimento, os revestimentos passivos de baixa emissividade às vezes são associados ao processo pirolítico e aos revestimentos de baixa emissão de controle solar com MSVD; no entanto, isso não é mais totalmente preciso. Além disso, o desempenho varia amplamente de produto para produto e de fabricante para fabricante (consulte a tabela abaixo), mas as tabelas de dados de desempenho estão prontamente disponíveis e várias ferramentas online podem ser usadas para comparar todos os revestimentos de baixa emissividade no mercado.

Localização de revestimento

Em um painel duplo IG padrão, existem quatro superfícies potenciais às quais os revestimentos podem ser aplicados: a primeira (# 1) superfície está voltada para o exterior, a segunda (# 2) e a terceira (# 3) superfícies estão voltadas uma para a outra dentro da unidade de vidro isolante e são separados por um espaçador periférico que cria um espaço de ar isolante, enquanto a quarta superfície (# 4) fica voltada diretamente para o interior. Os revestimentos de baixa emissividade passivos funcionam melhor quando na terceira ou quarta superfície (mais longe do sol), enquanto os revestimentos de baixa emissividade com controle solar funcionam melhor quando estão na luz mais próxima do sol, normalmente a segunda superfície.

Medidas de desempenho do revestimento Low-e

Os revestimentos Low-e são aplicados nas várias superfícies das unidades de vidro isolante. Quer um revestimento low-e seja considerado passivo ou controle solar, eles oferecem melhorias nos valores de desempenho. O seguinte é usado para medir a eficácia do vidro com revestimentos de baixa emissividade:

• Valor U é a classificação dada a uma janela com base em quanta perda de calor ela permite.

• Transmitância de luz visível é uma medida de quanta luz passa por uma janela.

• Coeficiente de ganho de calor solar é a fração da radiação solar incidente admitida através de uma janela, transmitida diretamente e absorvida e re-irradiada para dentro. Quanto menor o coeficiente de ganho de calor solar de uma janela, menos calor solar ela transmite.

• Luz para ganho solar é a razão entre o Coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) da janela e sua classificação de transmitância de luz visível (VLT).

Veja como os revestimentos são avaliados, minimizando a quantidade de luz ultravioleta e infravermelha (energia) que pode passar pelo vidro sem comprometer a quantidade de luz visível que é transmitida.

Performance Measures

Ao pensar em designs de janelas: o tamanho, a tonalidade e outras qualidades estéticas vêm à mente. No entanto, os revestimentos de baixa emissão desempenham um papel igualmente importante e afetam significativamente o desempenho geral de uma janela e os custos totais de aquecimento, iluminação e resfriamento de um edifício.


Horário da postagem: 13 de agosto de 2020