กระจกฉนวนถูกคิดค้นโดยชาวอเมริกันในปี พ.ศ. 2408 เป็นวัสดุก่อสร้างชนิดใหม่ที่มีฉนวนกันความร้อน กันเสียงได้ดี รูปลักษณ์สวยงามและใช้งานได้จริง และสามารถลดน้ำหนักของอาคารได้
เป็นกระจกฉนวนกันเสียงและกันความร้อนประสิทธิภาพสูง ทำจากแก้วสอง (หรือสามชิ้น) โดยใช้กาวคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงสูงและกันซึมได้สูงเพื่อยึดติดชิ้นแก้วเข้ากับกรอบอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีสารดูดความชื้น กระจกฉนวนมีคุณสมบัติเหนือกว่ากระจกสองชั้นธรรมดาหลายประการ จึงได้รับการยอมรับจากนานาประเทศทั่วโลก กระจกฉนวนคือการวางแก้วตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปให้เท่ากันโดยมีการรองรับที่มีประสิทธิภาพและยึดติดและปิดผนึกขอบด้านนอก เพื่อให้ก๊าซแห้งเกิดขึ้นระหว่างชั้นกระจก เครื่องแก้วอวกาศ วัสดุหลักได้แก่ แก้ว ตัวเว้นระยะขอบอุ่น สลักเกลียวเข้ามุม ยางบิวทิล ยางโพลีซัลไฟด์ และสารดูดความชื้น
โครงสร้าง
กระจกฉนวน กระจกฉนวนประกอบด้วยกระจกแบนตั้งแต่ 2 ชั้นขึ้นไป ใช้กาวคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงสูงและกันอากาศสูงรอบๆ เพื่อติดและปิดผนึกกระจกสองชิ้นขึ้นไปด้วยแถบซีลและแถบกระจก เติมก๊าซแห้งไว้ตรงกลาง และเติมสารดูดความชื้นลงในกรอบเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศแห้งระหว่างแผ่นกระจก แผ่นกระจกต้นฉบับที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันสามารถเลือกได้ตามความต้องการ เช่น กระจกโฟลตใสไม่มีสี กระจกมีลวดลาย กระจกดูดซับความร้อน กระจกสะท้อนความร้อน กระจกมีสาย กระจกนิรภัย ฯลฯ และกรอบ (กรอบอลูมิเนียม หรือแถบกระจก) ) ฯลฯ) ทำด้วยปูนซีเมนต์ การเชื่อม หรือการเชื่อม
โครงสร้างดังแสดงในภาพตัดขวางของกระจกฉนวนสองชั้น กระจกฉนวนสามารถใช้กระจกเดิมหนา 3, 4, 5, 6, 8, 10 และ 12 มม. และความหนาของชั้นอากาศสามารถใช้ระยะห่าง 6, 9 และ 12 มม.
ค่าการนำความร้อนของแก้วเป็น 27 เท่าของอากาศ ตราบใดที่กระจกฉนวนถูกปิดผนึก กระจกฉนวนจะมีผลเป็นฉนวนความร้อนที่ดีที่สุด
มีช่องว่างระหว่างกระจกฉนวน กรอบเต็มไปด้วยสารดูดความชื้นเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศระหว่างแผ่นกระจกแห้ง ระยะห่างระหว่างกระจกฉนวนสองชั้นโดยทั่วไปคือ 8 มม.
กระจกฉนวนประสิทธิภาพสูงแตกต่างจากกระจกฉนวนธรรมดา นอกจากการปิดผนึกอากาศแห้งระหว่างกระจกสองชั้นแล้ว ยังมีการเคลือบฟิล์มโลหะพิเศษที่มีประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีที่ด้านชั้นอากาศของกระจกด้านนอกอีกด้วย สามารถตัดพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ส่งไปยังห้องได้จำนวนมาก และมีผลเป็นฉนวนความร้อนที่ดีกว่า
หลักการ
เนื่องจากมีสารดูดความชื้นภายในกระจกฉนวนที่สามารถดูดซับโมเลกุลของน้ำได้ ก๊าซจึงแห้ง เมื่ออุณหภูมิลดลง จะไม่เกิดการควบแน่นภายในกระจกฉนวน ในขณะเดียวกัน จุดน้ำค้างบนพื้นผิวด้านนอกของกระจกฉนวนก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน สูง. ตัวอย่างเช่น เมื่อความเร็วลมภายนอกคือ 5 เมตร/วินาที อุณหภูมิภายในอาคารคือ 20 องศา และความชื้นสัมพัทธ์คือ 60% กระจก 5 มม. จะเริ่มควบแน่นเมื่ออุณหภูมิภายนอกคือ 8 องศา ในขณะที่ 16 มม. (5+6+5) กระจกฉนวนจะควบแน่นภายใต้สภาวะเดียวกัน การควบแน่นจะปรากฏขึ้นเมื่ออุณหภูมิภายนอกอยู่ที่ -2 องศาเท่านั้น การควบแน่นจะเริ่มขึ้นเฉพาะเมื่ออุณหภูมิภายนอกกระจกฉนวนสามชั้น 27 มม. (5+6+5+6+5) อยู่ที่ -11 องศา
การถ่ายโอนพลังงานในกระจกฉนวนมีสามวิธี: การถ่ายโอนรังสี การถ่ายโอนการพา และการถ่ายโอนการนำ
การถ่ายโอนรังสี
การถ่ายโอนรังสี คือการถ่ายโอนพลังงานในรูปของรังสีผ่านรังสี ซึ่งรวมถึงแสงที่มองเห็น รังสีอินฟราเรด และรังสีอัลตราไวโอเลต เช่นเดียวกับการถ่ายโอนรังสีดวงอาทิตย์ การกำหนดค่าที่เหมาะสมของกระจกฉนวนและความหนาที่เหมาะสมของตัวกั้นกระจกฉนวนสามารถลดการส่งผ่านพลังงานผ่านการแผ่รังสีได้ จึงช่วยลดการสูญเสียพลังงาน
การถ่ายโอนการพาความร้อน
การถ่ายโอนการพาความร้อนเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิทั้งสองด้านของกระจก ทำให้อากาศลดลงในด้านเย็นและลอยขึ้นในด้านร้อน ส่งผลให้มีการพาอากาศและสูญเสียพลังงาน มีสาเหตุหลายประการสำหรับปรากฏการณ์นี้ ประการแรก การปิดผนึกระหว่างกระจกและระบบเฟรมโดยรอบไม่ดี ทำให้ก๊าซภายในและภายนอกกรอบหน้าต่างแลกเปลี่ยนและทำให้เกิดการพาความร้อนโดยตรง ส่งผลให้สูญเสียพลังงาน ประการที่สอง การออกแบบโครงสร้างพื้นที่ภายในของกระจกฉนวน ไม่สมเหตุสมผล ทำให้ก๊าซภายในกระจกฉนวนเกิดการพาความร้อนเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนพลังงาน ส่งผลให้สูญเสียพลังงาน ประการที่สาม ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกของหน้าต่างที่ประกอบเป็นทั้งระบบมีขนาดใหญ่ ส่งผลให้อุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างภายในและภายนอกของกระจกฉนวน ที่มีขนาดใหญ่กว่านั้น อากาศจะสร้างการพาความร้อนทั้งสองด้านของกระจกฉนวนก่อนโดยอาศัยรังสีเย็นและการนำความร้อน จากนั้นจึงไหลผ่านกระจกฉนวนโดยรวม ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน การออกแบบกระจกฉนวนที่เหมาะสมสามารถลดการพาก๊าซ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียการพาพลังงาน
การถ่ายโอนการนำ
การถ่ายโอนการนำไฟฟ้าคือการเคลื่อนตัวของโมเลกุลของวัตถุ การขับเคลื่อนพลังงานให้เคลื่อนที่ และบรรลุจุดประสงค์ในการถ่ายโอน เช่นเดียวกับการใช้หม้อเหล็กในการปรุงอาหาร หรือใช้หัวแร้งเชื่อมสิ่งของ ในขณะที่การนำพลังงานถ่ายโอนด้วยฉนวนกระจก คือผ่านกระจกและภายใน เสร็จสิ้นทางอากาศ เรารู้ว่าค่าการนำความร้อนของแก้วคือ {{0}}.77W/mk ค่าการนำความร้อนของอากาศคือ 0.028 W/mk จะเห็นได้ว่าค่าการนำความร้อนของแก้วมีค่าเป็น 27 เท่าของอากาศ และการมีอยู่ของโมเลกุลที่ทำงานอยู่ เช่น โมเลกุลของน้ำในอากาศ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายโอนการนำและการพาความร้อนของพลังงานฉนวนแก้ว ปัจจัยหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพการปิดผนึกของกระจกฉนวน จึงเป็นปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการฉนวนกันความร้อนของกระจกฉนวน
