مصالح عایق شفاف

مصالح عایق شفاف (TIM) در اصل برای استفاده در کلکتور های خوشیدی به منظور افزایش میزان عایق در کلکتور ها و در عین حال عدم کاهش شدید انرژی خورشیدی عبوری (Solar energy transmittance) طراحی شدند . این مصالح قادر هستند که دو ویژگی کلیدی را همزمان با هم داشته باشند : 

  1. عایق بودن در برابر هدر رفت گرما 
  2. عبور انرژی خورشیدی 

دست یافتن به این ویژگی ها از طریق این مصالح امکان پذیر می باشد ، زیرا آنها قادرند که تابش با طول موج کوتاه را از خود عبور دهند و در عین حال مانعی باشند در برابر عبور تابش با طول موج بلند . بنابراین تابش خورشیدی با طول موج کوتاه می تواند از این مصالح عبور کند و عبور تابش گرمایی با طول موج بلند توسط این مصالح مسدود می شود . انرژی خورشیدی برخورد کننده با این مصالح منعکش می شود و بعد از آن هم در نتیجه ی انعکاس دوباره در داخل ماده (پدیده ی شکست نور) به سطح جاذب می رسد . همچنین این مصالح در مقایسه با شیشه های استاندارد به دلیل کمتر بودن ضریب هدایت آنها ، از مقاومت گرمایی بالاتری برخوردار می باشند . 

امروزه از این مواد در صنعت ساختمان سازی پسیو یا غیر فعال استفاده می کنند . از این مواد در دیوار خانه ها برای عایق کاری و همزمان کسب انرژی خورشیدی در مواقعی که امکان آن باشد استفاده می شود . دیوار خانه ها به عنوان یک انباره ی حرارتی عمل می کند و نور خورشید را جذب کرده و تبدیل به گرما می کنند که به آرامی به محیط داخل خانه پس داده می شود . 

در طول این 25 سالی که از توسعه ی مواد شفاف عایق می گذرد از آنها در پنجره ، دیوار ، نورگیر های سقفی ، پشت بام ها و کلکتور هایی با عملکرد بالا استفاده شده است . این مواد عملکردی شبیه به عایق های غیر شفاف دارند ، اما این مواد قابلیت عبور نور روز و انرژی خورشید را دارا می باشند تا از این طریق نیاز به نورپردازی و گرمایش مصنوعی را کاهش دهیم . این مواد می توانند گرما را عمدتا از طریق هدایت و تابش انتقال دهند . 

ویژگی های حرارتی و اپتیکی مصالح عایق شفاف به نوع مصالح به کار رفته ، ساختار ، ضخاممت ، کیفیت و یکپارچگی آنها بستگی دارد . این مواد معمولا ساختاری شبیه به شش ضلعی ، مویرگی یا سلولی دارند . می توان از موادی مانند آیروژل یا گرانول یا سیلیکای یکپارچه استفاده کرد تا میزان عایق بودن را بهبود بخشید . 

بسته به ساختار و نوع مواد به کار رفته می توان آرایش آنها را مطابق زیر دسته بندی کرد : 

  1. Absorber perpendicular
  2. Absorber parallel
  3. Cavity
  4. Quasi-homogeneous


 مقاطع هر یک از این انواع در شکل های بالا نشان داده شده است. فلش‌ها در این دیاگرام‌ها نشان‌دهنده‌ی اشعه‌های خورشید و مسیر این اشعه‌ها در حین عبور از لایه‌ی عایق شفاف می‌باشد. حالت جذب کننده- موازی که بهترین حالت می‌باشد بیشترین اشعه ها را به سمت پایین یعنی به سمت داخل ساختمان منعکس می‌کند در حالی که میزان اشعه‌های منکعس شده به محیط بیرون را کمینه می‌کند.



نویسنده: Navid Ahmadi
دسته بندی:
تاریخ انتشار: 1398/7/2
عایق شفاف آیروژل سیلیکاژل