節能玻璃技術及應用特色

 

刊登日期:2012/12/25
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Low-E Glass 節能玻璃
現在人在選用建築物的玻璃門窗時,除了會考慮其美學和外觀特徵外,更注重其熱量控制、降溫成本和內部陽光投射舒適平衡的問題。為解決這些問題,低輻射鍍膜(Low Emissivity; Low-E)玻璃成為近來關注的焦點。

Low-E 玻璃是在玻璃表面鍍上金屬、合金或金屬氧化物薄膜後,利用膜層反射紅外光的特性,達到隔熱、保溫的目的,因為此膜層較普通浮法玻璃具有很低的輻射係數(普通浮法玻璃輻射係數為0.84 , Low-E 玻璃一般為0.1~0.2 ,甚至更低)。


圖二、Low-E 玻璃節能概念示意圖

2. 隔熱型Low-E 玻璃
當遮蔽係數SC < 0 .5 時,遮蔽穿透玻璃的太陽能較多,適用於亞熱帶、熱帶地區,夏天限制太陽能進入室內,並隔絕來自室外的紅外熱輻射,達到減少空調的耗電量。另外, Low-E 玻璃也可按照其不同鍍膜製程方法分為離線式(Off-line)的真空濺鍍法和在線式(In-line)的化學氣相沉積法,如表一所示。

Low-E Glass 節能玻璃指標
1. 隔熱性能指標
(1)日光輻射熱取得率(Solar Heat Gain Coefficient; SHGC):又稱為總日光穿透能量(Total Solar Energy Transmittance), 是日光直接穿透量及玻璃吸收熱能二次輻射進入室內之總和,如圖三所示。美國能源部、環保署的能源之星方案、國際規範協會及國家窗戶評估委員會皆以SHGC 為玻璃製品的隔熱標準, SHGC 值的範圍為0~1 。一個具有高SHGC 的玻璃,在冬天時會較有效地收集太陽的熱能,而具有低SHGC 的玻璃,在夏天時會阻擋從太陽得到的熱,使其較有效地降低冷房負荷。(2)遮蔽係數(Shading Coefficient; SC):SC 數值較小,代表玻璃建材阻擋外界熱能(包含太陽熱能)進入建築物之能量越少,也就是該玻璃對太陽熱能有較佳的「遮蔽」效果。一般以3 mm 清色平板玻璃之遮蔽係數(0.87)為基準。


圖四、美國Energy Star 對窗戶產品的評定標準

2. 保溫性能指標
熱傳透率(Thermal Transmittance; Uvalue):熱傳導係數是指因為玻璃兩側的溫度差而產生的熱流失(Heat Lost)或熱獲得(Heat Gain)。U 值愈小,表示該玻璃的熱絕緣性愈佳。玻璃厚度愈大,其U 值愈小,而複層玻璃又較單層玻璃具有較小U 值。

新型節能玻璃
1. 可透視矽薄膜節能窗
近年來,夏普將其太陽能事務的重心逐漸轉向薄膜太陽電池模組上,並成為矽薄膜太陽電池領先廠商,產品主力為非晶矽與微晶矽堆疊 (a-Si/μ-Si)之堆疊式產品,光能轉換效率為10~12% 。目前可透視矽薄膜太陽能窗戶是由非晶矽與微晶矽堆疊而成的雙層結構薄膜太陽電池模組,結構如圖五所示。使用多接面結構的目的是要提高太陽電池的效能,減少熱量產生,而使得電池轉換效率下降。因此在設計上,能隙為 1.8 eV 的非晶矽太陽電池可吸收波長小於…… 以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:廖泓洲、陳俞君 / 工研院材化所
★ 本文節錄自「工業材料雜誌312期」,更多資料請見:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=10758


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