El vidrio es uno de los materiales de construcción más populares y versátiles que se utilizan en la actualidad, debido en parte a su rendimiento solar y térmico en constante mejora. Una forma de lograr este rendimiento es mediante el uso de revestimientos de baja emisividad pasivos y de control solar. Entonces, ¿qué es el vidrio de baja emisividad? En esta sección, le proporcionamos una descripción detallada de los recubrimientos.
Para comprender los recubrimientos, es importante comprender el espectro de energía solar o la energía del sol. La luz ultravioleta (UV), la luz visible y la luz infrarroja (IR) ocupan diferentes partes del espectro solar; las diferencias entre las tres están determinadas por sus longitudes de onda.
• La luz ultravioleta, que es lo que hace que los materiales interiores como las telas y los revestimientos de paredes se desvanezcan, tiene longitudes de onda de 310-380 nanómetros cuando se informa sobre el rendimiento del vidrio.
• La luz visible ocupa la parte del espectro entre longitudes de onda de aproximadamente 380-780 nanómetros.
• La luz infrarroja (o energía térmica) se transmite como calor al interior de un edificio y comienza en longitudes de onda de 780 nanómetros. El infrarrojo solar se conoce comúnmente como energía infrarroja de onda corta, mientras que el calor que irradian los objetos cálidos tiene longitudes de onda más altas que el sol y se denomina infrarrojo de onda larga.
Los recubrimientos de baja emisividad se han desarrollado para minimizar la cantidad de luz ultravioleta e infrarroja que puede atravesar el vidrio sin comprometer la cantidad de luz visible que se transmite.
Cuando el vidrio absorbe el calor o la energía luminosa, el aire en movimiento lo aleja o la superficie del vidrio lo vuelve a irradiar. La capacidad de un material para irradiar energía se conoce como emisividad. En general, los materiales altamente reflectantes tienen una emisividad baja y los materiales de colores más oscuros y opacos tienen una emisividad alta. Todos los materiales, incluidas las ventanas, irradian calor en forma de energía infrarroja de onda larga en función de la emisividad y la temperatura de sus superficies. La energía radiante es una de las formas importantes en que se produce la transferencia de calor con las ventanas. Reducir la emisividad de una o más de las superficies de vidrio de la ventana mejora las propiedades aislantes de una ventana. Por ejemplo, el vidrio sin recubrimiento tiene una emisividad de .84, mientras que el control solar de Vitro Architectural Glass (anteriormente PPG) Solarban® El vidrio 70XL tiene una emisividad de .02.
Aquí es donde entran en juego los revestimientos de baja emisividad (o vidrio de baja emisividad). El vidrio de baja emisividad tiene una capa transparente microscópicamente delgada (es mucho más delgada que un cabello humano) que refleja la energía (o calor) infrarroja de onda larga. Algunas bajas emisoras también reflejan cantidades significativas de energía infrarroja solar de onda corta. Cuando la energía térmica interior intenta escapar al exterior más frío durante el invierno, el revestimiento de baja emisividad refleja el calor de regreso al interior, reduciendo la pérdida de calor radiante a través del vidrio. Lo contrario ocurre durante el verano. Para usar una analogía simple, el vidrio de baja emisividad funciona de la misma manera que un termo. Un termo tiene un revestimiento plateado, que refleja la temperatura de la bebida que contiene. La temperatura se mantiene debido a la reflexión constante que se produce, así como a los beneficios aislantes que proporciona el espacio de aire entre las carcasas interior y exterior del termo, similar a una unidad de vidrio aislante. Dado que el vidrio de baja emisividad está compuesto por capas extremadamente delgadas de plata u otros materiales de baja emisividad, se aplica la misma teoría. El revestimiento plateado de baja emisividad refleja las temperaturas interiores en el interior, manteniendo la habitación cálida o fría.
Tipos de revestimiento y procesos de fabricación de baja emisividad
En realidad, existen dos tipos diferentes de revestimientos de baja emisividad: revestimientos pasivos de baja emisividad y revestimientos de baja emisividad de control solar. Los recubrimientos pasivos de baja emisividad están diseñados para maximizar la ganancia de calor solar en una casa o edificio para crear el efecto de calefacción "pasiva" y reducir la dependencia de la calefacción artificial. Los revestimientos de baja emisividad de control solar están diseñados para limitar la cantidad de calor solar que pasa a una casa o edificio con el fin de mantener los edificios más frescos y reducir el consumo de energía relacionado con el aire acondicionado.
Ambos tipos de vidrio de baja emisividad, pasivo y de control solar, se producen mediante dos métodos de producción principales: pirolítico o "capa dura" y deposición al vacío por pulverización magnetrón (MSVD) o "capa blanda". En el proceso pirolítico, que se hizo común a principios de la década de 1970, el recubrimiento se aplica a la cinta de vidrio mientras se produce en la línea de flotación. Luego, el recubrimiento se “fusiona” con la superficie caliente del vidrio, creando una unión fuerte que es muy duradera para el procesamiento del vidrio durante la fabricación. Finalmente, el vidrio se corta en láminas de stock de varios tamaños para su envío a los fabricantes. En el proceso MSVD, introducido en la década de 1980 y perfeccionado continuamente en las últimas décadas, el revestimiento se aplica fuera de línea al vidrio precortado en cámaras de vacío a temperatura ambiente.
Debido a la evolución histórica de estas tecnologías de recubrimiento, los recubrimientos pasivos de baja emisividad a veces se asocian con el proceso pirolítico y los recubrimientos de control solar de baja emisividad con MSVD; sin embargo, esto ya no es del todo exacto. Además, el rendimiento varía mucho de un producto a otro y de un fabricante a otro (consulte la tabla a continuación), pero las tablas de datos de rendimiento están fácilmente disponibles y se pueden utilizar varias herramientas en línea para comparar todos los recubrimientos de baja emisividad del mercado.
Ubicación del revestimiento
En un IG de doble panel estándar hay cuatro superficies potenciales a las que se pueden aplicar revestimientos: la primera (# 1) superficie se enfrenta al exterior, la segunda (# 2) y la tercera (# 3) superficies se enfrentan entre sí dentro de la unidad de vidrio aislante y están separados por un espaciador periférico que crea un espacio de aire aislante, mientras que la cuarta superficie (# 4) mira directamente al interior. Los recubrimientos pasivos de baja emisividad funcionan mejor cuando están en la tercera o cuarta superficie (más alejada del sol), mientras que los recubrimientos de control solar de baja emisividad funcionan mejor cuando están en la luz más cercana al sol, típicamente la segunda superficie.
Medidas de rendimiento del revestimiento de baja emisividad
Los revestimientos de baja emisividad se aplican a las diversas superficies de las unidades de vidrio aislante. Ya sea que un recubrimiento de baja emisividad se considere pasivo o de control solar, ofrecen mejoras en los valores de rendimiento. Los siguientes se utilizan para medir la eficacia del vidrio con revestimientos de baja emisividad:
• Valor de U es la calificación otorgada a una ventana en función de la pérdida de calor que permite.
• Transmisión de luz visible es una medida de la cantidad de luz que pasa a través de una ventana.
• Coeficiente de ganancia de calor solar es la fracción de radiación solar incidente admitida a través de una ventana, tanto transmitida directamente como absorbida y reradiada hacia adentro. Cuanto menor sea el coeficiente de ganancia de calor solar de una ventana, menos calor solar transmite.
• Luz a ganancia solar es la relación entre el coeficiente de ganancia de calor solar (SHGC) de la ventana y su índice de transmitancia de luz visible (VLT).
Así es como se miden los recubrimientos al minimizar la cantidad de luz ultravioleta e infrarroja (energía) que puede atravesar el vidrio sin comprometer la cantidad de luz visible que se transmite.
Al pensar en diseños de ventanas, vienen a la mente el tamaño, el tinte y otras cualidades estéticas. Sin embargo, los revestimientos de baja emisividad juegan un papel igualmente importante y afectan significativamente el rendimiento general de una ventana y los costos totales de calefacción, iluminación y refrigeración de un edificio.
Hora de publicación: Aug-13-2020