انتخاب میان فیلم نانو سرامیکی و فیلم نانو کربن فقط با نام فناوری یا یک عدد تبلیغاتی مشخص نمی شود. عملکرد واقعی هر فیلم به ساختار لایه ها و نوع مواد به کار رفته بستگی دارد. درصد عبور نور مرئی و روش سنجش عملکرد حرارتی نیز اهمیت دارند.
به همین دلیل، نمی توان همه فیلم های سرامیکی را بهتر از فیلم های کربنی دانست. همچنین هیچ درصد ثابتی از کاهش گرما برای همه شرایط معتبر نیست. برای مقایسه منصفانه باید داده های فنی دو محصول را با روش آزمون یکسان بررسی کرد.
در این مقاله، تفاوت این دو فناوری و معنی شاخص های مهم را بررسی می کنیم. نکات انتخاب فیلم برای شیشه خودرو و ساختمان نیز توضیح داده می شود. همچنین مشخص می کنیم چه زمانی اطلاعات محصول برای تصمیم گیری کافی نیست. در پایان، توضیح می دهیم چرا نمی توان نتیجه یک آزمون را به همه مدل ها تعمیم داد.
پاسخ کوتاه: کدام فناوری عملکرد بهتری دارد؟
هیچ پاسخ یکسانی برای همه محصولات وجود ندارد. یک فیلم سرامیکی ممکن است بخشی از تابش مادون قرمز را به خوبی کنترل کند. اما عملکرد آن در کنترل کل انرژی به طراحی محصول و داده های آزمون وابسته است. در مقابل، یک فیلم کربنی باکیفیت نیز می تواند کنترل نور و گرمای مناسبی ارائه دهد.
بنابراین، انتخاب نباید فقط بر پایه نام سرامیک یا کربن انجام شود. ابتدا باید کاربرد، میزان نور مورد نیاز، مشخصات شیشه و عملکرد اندازه گیری شده هر مدل مشخص باشد. اگر دو محصول برای یک کاربرد عرضه شده اند، مقایسه دیتاشیت آنها از مقایسه نام فناوری دقیق تر است.
فناوری نانو سرامیکی چگونه کار می کند؟
در بسیاری از فیلم های نانو سرامیکی، ذرات ریز جاذب مادون قرمز در یکی از لایه های فیلم، چسب یا پوشش عملکردی قرار می گیرند. محل قرارگیری این مواد در همه محصولات یکسان نیست. جنس و ترکیب ذرات نیز می تواند میان سازندگان تفاوت داشته باشد. بنابراین، نباید یک ترکیب شیمیایی مشخص را به تمام فیلم های این گروه نسبت داد. راهنمای آموزشی انجمن بین المللی فیلم پنجره توضیح می دهد که پوشش های عملکردی می توانند در لایه های متفاوت قرار بگیرند. این ساختار بر عملکرد نهایی اثر می گذارد.[1]
این ذرات با جذب بخش هایی از انرژی خورشیدی، میزان انرژی عبوری از شیشه را تغییر می دهند. جذب انرژی به تنهایی به معنی دفع کامل گرما نیست. بخشی از انرژی جذب شده باعث گرم شدن فیلم و شیشه می شود و سپس انرژی می تواند به دو سمت شیشه منتقل شود. به همین دلیل، برای ارزیابی کارایی باید شاخص عملکرد کل سامانه را نیز بررسی کرد.
نقش نور مرئی، مادون قرمز و فرابنفش
نور خورشید از بخش های مختلف طیف الکترومغناطیسی تشکیل شده است. نور مرئی به دیدن محیط کمک می کند، در حالی که بخشی از انرژی مادون قرمز با احساس گرما ارتباط دارد. پرتو فرابنفش نیز می تواند در رنگ پریدگی بعضی مواد داخلی نقش داشته باشد. این بخش ها ویژگی های متفاوتی دارند و نباید آنها را یک شاخص واحد در نظر گرفت.
درصد عبور نور مرئی با شاخص VLT شناخته می شود. این شاخص نشان می دهد چه مقدار نور مرئی از مجموعه شیشه و فیلم عبور می کند. VLT پایین تر معمولاً به معنی شیشه تیره تر و ورود نور روز کمتر است. با این حال، میزان تیرگی به تنهایی عملکرد حرارتی را مشخص نمی کند.
برخی محصولات سرامیکی برای کاهش عبور بخشی از مادون قرمز طراحی شده اند و در عین حال نور مرئی قابل توجهی را عبور می دهند. میزان این عملکرد باید از روی داده همان مدل بررسی شود. برای نمونه، دیتاشیت سری Ceramic IR شرکت 3M چند شاخص عملکرد را جداگانه گزارش می کند. این شاخص ها شامل عبور نور مرئی، کنترل انرژی کل خورشیدی و عملکرد مادون قرمز هستند. اعداد آن فقط به مدل های همان سری و شرایط آزمون اعلام شده مربوط می شوند. این مقادیر را نباید به همه محصولات سرامیکی تعمیم داد.[2]
فیلم های باکیفیت می توانند عبور پرتو فرابنفش را نیز کاهش دهند، اما میزان حفاظت باید از مشخصات محصول خوانده شود. عبارت هایی مانند «تقریباً کامل» یا «صد درصد» را نباید بدون دامنه طول موج، روش آزمون و سند فنی به تمام محصولات تعمیم داد.
فیلم نانو کربن چگونه عمل می کند؟
عنوان نانو کربن معمولاً برای توصیف فیلم هایی به کار می رود که در ساختار یا لایه رنگی خود از مواد کربنی استفاده می کنند. با این حال، همه محصولات بازار فرمول یکسانی ندارند. نوع مواد، سهم هر لایه، چسب، رنگ و فرایند ساخت می تواند متفاوت باشد. به همین دلیل، عبارت «نانو کربن» به تنهایی اطلاعات کافی درباره میزان کنترل گرما یا دوام محصول نمی دهد.
مواد کربنی می توانند بخشی از انرژی تابشی را جذب کنند. انرژی جذب شده نیز با توجه به دمای فیلم، شیشه، شرایط محیط و ویژگی های محصول به شکل های مختلف منتقل می شود. پس توصیف عملکرد همه فیلم های کربنی با یک جمله ثابت درباره «جذب و انتشار مجدد» ساده سازی بیش از حد است. برای مقایسه باید داده های اندازه گیری شده محصول در دسترس باشد.
ظاهر خاکستری یا تیره، ویژگی بعضی فیلم های کربنی است، اما رنگ و میزان تیرگی در همه مدل ها یکسان نیست. ثبات رنگ نیز به فرمول، مواد رنگی، کیفیت ساخت و شرایط استفاده وابسته است. بنابراین، نمی توان تضمین کرد که هر فیلم کربنی در تمام شرایط تغییر رنگ نمی دهد. برای انتخاب مطمئن تر، اطلاعات گارانتی و توضیحات فنی سازنده را بررسی کنید.
تفاوت فیلم نانو سرامیک و نانو کربن در عمل
مهم ترین تفاوت قابل اتکا، عملکرد نهایی هر محصول و ساختار اعلام شده آن است. نام فناوری می تواند سرنخ اولیه باشد، اما جای دیتاشیت را نمی گیرد. جدول زیر معیارهایی را نشان می دهد که هنگام مقایسه دو مدل باید بررسی شوند.
| معیار مقایسه |
فیلم نانو سرامیکی |
فیلم نانو کربن |
| سازوکار عملکرد |
در بسیاری از مدل ها، ذرات عملکردی بخشی از انرژی خورشیدی را جذب می کنند. |
مواد کربنی یا لایه های مرتبط می توانند در کنترل نور و انرژی نقش داشته باشند؛ ساختار محصول تعیین کننده است. |
| کنترل کل انرژی خورشیدی |
باید با شاخص کل انرژی خورشیدی و شرایط آزمون سنجیده شود. |
باید با همان شاخص و شرایط آزمون سنجیده شود. |
| کنترل مادون قرمز |
به محدوده طول موج و روش اندازه گیری وابسته است. |
به محدوده طول موج و روش اندازه گیری وابسته است. |
| عبور نور مرئی |
به مدل، رنگ و میزان تیرگی بستگی دارد. |
به مدل، رنگ و میزان تیرگی بستگی دارد. |
| کنترل فرابنفش |
مقدار واقعی باید در دیتاشیت مشخص شده باشد. |
مقدار واقعی باید در دیتاشیت مشخص شده باشد. |
| اختلال در سیگنال ها |
در محصول بدون فلز معمولاً این نگرانی کمتر است؛ مشخصات سازنده را بررسی کنید. |
غیر فلزی بودن و سازگاری با سیگنال ها باید برای همان مدل تایید شود. |
| ثبات رنگ و وضوح |
به ساختار، پوشش، کیفیت تولید و نصب وابسته است. |
به ساختار، مواد رنگی، کیفیت تولید و نصب وابسته است. |
| قیمت |
به برند، سری محصول، اندازه رول و خدمات وابسته است. |
به برند، سری محصول، اندازه رول و خدمات وابسته است. |
این جدول رتبه بندی قطعی فناوری ها نیست. هدف آن جلوگیری از مقایسه نادرست است. اگر فروشنده برای یک فیلم عدد بالایی اعلام می کند، ابتدا شاخص آن را بررسی کنید. محدوده طول موج و نوع شیشه مبنای آزمون را نیز بخواهید. بدون این اطلاعات، مقایسه دقیق ممکن نیست.
کدام شاخص ها برای مقایسه مهم تر هستند؟
۱. کنترل کل انرژی خورشیدی
برای بررسی عملکرد حرارتی، تنها به درصد دفع مادون قرمز بسنده نکنید. انجمن بین المللی فیلم پنجره هشدار می دهد که عدد IRR ممکن است در شرکت های مختلف با محدوده طول موج متفاوت اندازه گیری شود. همچنین این عدد به تنهایی نشان دهنده میزان کنترل کل انرژی خورشیدی نیست. بهتر است IRR در کنار شاخص هایی مانند TSER یا SHGC خوانده شود.[1]
TSER درصد کل انرژی خورشیدی دفع شده را بیان می کند. در مقابل، SHGC سهم انرژی خورشیدی وارد شده از مجموعه پنجره را نشان می دهد. مقدار پایین تر آن معمولاً به معنی ورود گرمای خورشیدی کمتر است. نحوه ارائه این شاخص ها به نوع محصول و روش گزارش دهی بستگی دارد؛ بنابراین، مقایسه باید روی داده های همسان انجام شود. وزارت انرژی آمریکا نیز SHGC و عبور نور مرئی را دو شاخص جداگانه برای عملکرد پنجره توضیح می دهد.[3]
۲. عبور نور مرئی و میزان تیرگی
درصد VLT را با نیاز خود به نور روز یا دید از شیشه مقایسه کنید. اگر نور طبیعی اهمیت دارد، صرفاً انتخاب فیلم تیره برای رسیدن به کنترل حرارتی مناسب نیست. دو محصول با تیرگی مشابه نیز ممکن است در شاخص های انرژی خورشیدی عملکرد متفاوتی داشته باشند.
۳. محدوده اندازه گیری مادون قرمز
عدد IRR بدون ذکر طول موج می تواند گمراه کننده باشد. بعضی دیتاشیت ها عملکرد نزدیک مادون قرمز را در بازه محدودی گزارش می کنند. شاخص های دیگر ممکن است بازه گسترده تری را پوشش دهند. بنابراین، دو عدد با عنوان یکسان لزوماً قابل مقایسه نیستند. این نکته در راهنمای فنی انجمن بین المللی فیلم پنجره نیز توضیح داده شده است.[1]
برای نمونه، برگه سری Ceramic IR شرکت 3M، شاخص IRR را برای بازه ۹۰۰ تا ۱۰۰۰ نانومتر تعریف می کند. شاخص IRER در همان برگه، بازه ۷۸۰ تا ۲۵۰۰ نانومتر را پوشش می دهد.[2]
۴. حفاظت در برابر فرابنفش
میزان کاهش عبور پرتو UV باید برای مدل مورد نظر بررسی شود. در دیتاشیت، محدوده طول موج و درصد مسدودسازی را ببینید. میزان حفاظت اعلام شده برای یک فیلم نباید به همه مدل های یک خانواده یا فناوری نسبت داده شود.
۵. سازگاری با شیشه و شرایط نصب
یک فیلم مناسب باید برای نوع شیشه، کاربرد و شرایط نصب تایید شده باشد. در شیشه های ساختمانی، نوع شیشه، پوشش های موجود، اندازه پنجره و شرایط دریافت نور می توانند بر انتخاب محصول اثر بگذارند. برای خودرو نیز باید محدودیت های قانونی عبور نور و توصیه سازنده درباره شیشه های مختلف بررسی شود.
تاثیر این فناوری ها بر آسایش و مصرف انرژی
فیلم پنجره می تواند با کاهش بخشی از انرژی خورشید که از شیشه عبور می کند، خیرگی را کم کند و آسایش را بهبود دهد. اندازه این اثر به ویژگی فیلم، سطح شیشه، جهت پنجره، اقلیم و شیوه استفاده از فضا وابسته است. به همین دلیل، نباید یک درصد ثابت برای صرفه جویی همه ساختمان ها یا خودروها اعلام کرد.
در ساختمان، عملکرد فیلم با وضعیت پنجره و سایر اجزای پوسته ساختمان ارتباط دارد. فیلم پنجره جایگزین کامل شیشه چندجداره، درزبندی یا عایق کاری دیوار نیست. همچنین کاهش ورود گرمای خورشیدی در تابستان با کاهش اتلاف حرارت در زمستان یکسان نیست. انتخاب باید با شرایط اقلیمی و هدف پروژه هماهنگ باشد.
برای بررسی مدل های موجود می توانید به صفحه ویندو فیلم حرارتی MGN مراجعه کنید. برای مشاهده مدل مشخص، مشخصات ویندو فیلم حرارتی نانو سرامیکی را بررسی کنید. اعداد عملکردی را فقط زمانی به این مدل نسبت دهید که دیتاشیت معتبر همان محصول در دسترس باشد.
اگر هنوز درباره تفاوت کاربردها تصمیم نگرفته اید، مقاله صفحه اصلی گروه ام جی ان را نیز ببینید. آن مقاله روی معیارهای انتخاب تمرکز دارد. این مقاله تفاوت فناوری ها و روش مقایسه داده های فنی را توضیح می دهد.
راهنمای تصمیم گیری پیش از خرید
برای انتخاب آگاهانه، این مراحل را دنبال کنید:
- مشخص کنید هدف اصلی شما کاهش گرما، کنترل خیرگی، حفظ نور روز، کاهش عبور UV یا ترکیبی از این موارد است.
- برای هر مدل، دیتاشیت رسمی و مشخصات شیشه مبنای آزمون را درخواست کنید.
- TSER یا SHGC را برای سنجش کنترل کل انرژی خورشیدی بررسی کنید.
- VLT را با میزان نور و دید مورد نیاز خود تطبیق دهید.
- محدوده طول موج و روش اندازه گیری IRR را بررسی کنید و آن را تنها معیار تصمیم نگیرید.
- درباره فلزی بودن یا نبودن ساختار و سازگاری با سیگنال های الکترونیکی از سازنده استعلام بگیرید.
- سازگاری محصول با شیشه، شرایط نصب، ضمانت و محدودیت های کاربرد را تایید کنید.
اگر دو فیلم در شاخص های مهم نتایج نزدیک دارند، کیفیت نصب، ضمانت، شفافیت مدارک و قیمت نهایی می توانند در تصمیم نهایی اثرگذار باشند. انتخاب ارزان تر یا گران تر بدون مقایسه مشخصات کامل، نتیجه قابل اعتمادی نمی دهد.
جمع بندی
تفاوت فیلم نانو سرامیک و نانو کربن را نمی توان تنها با نام مواد یا یک درصد دفع مادون قرمز تعیین کرد. ساختار فیلم، شاخص های عملکرد، عبور نور مرئی، حفاظت UV، شرایط شیشه و روش آزمون اهمیت بیشتری دارند. برخی مدل های سرامیکی بخشی از طیف مادون قرمز را به خوبی کنترل می کنند. با این حال، این ویژگی ثابت نمی کند که همه فیلم های سرامیکی از تمام فیلم های کربنی بهتر هستند.
بهترین انتخاب، محصولی است که مشخصات آن با نیاز پروژه شما هماهنگ باشد و داده های فنی قابل بررسی داشته باشد. برای تصمیم نهایی، شاخص های کل انرژی خورشیدی را کنار عبور نور مرئی و محدوده سنجش مادون قرمز ارزیابی کنید. اگر برای محصول مشخص دیتاشیت معتبر ندارید، از نتیجه گیری قطعی درباره درصد عملکرد خودداری کنید.
خلاصه مقاله
برای انتخاب میان فیلم نانو سرامیکی و نانو کربن، نام فناوری یا یک عدد تبلیغاتی کافی نیست. شاخص های TSER یا SHGC، VLT، محدوده طول موج IRR، حفاظت UV، سازگاری با نوع شیشه و روش آزمون را در دیتاشیت دو محصول مقایسه کنید. عملکرد واقعی به مدل، ساختار و شرایط استفاده وابسته است و نتیجه یک محصول را نباید به همه فیلم های همان گروه تعمیم داد.
سوالات متداول
خیر. برتری به مدل محصول و مشخصات اندازه گیری شده بستگی دارد. نام فناوری به تنهایی برای تعیین عملکرد کافی نیست.
این موضوع به مقدار VLT و رنگ مدل بستگی دارد. پیش از خرید، نمونه همان مدل را روی شیشه مشابه بررسی کنید و مقدار عبور نور مرئی را بخوانید.
محصولات غیر فلزی معمولاً برای کاهش نگرانی از تداخل سیگنال انتخاب می شوند، اما باید مشخصات مدل مورد نظر را از سازنده دریافت کنید. نام سرامیک یا کربن به تنهایی تضمین کافی نیست.
این مقدار را نمی توان به همه مدل ها نسبت داد. درصد حفاظت، طول موج مورد سنجش و شرایط آزمون باید در دیتاشیت محصول درج شده باشد.
ابتدا باید مشخص شود هدف، کاهش ورود گرمای خورشیدی، حفظ نور روز، کنترل خیرگی یا نیاز دیگری است. سپس شاخص های عملکرد و سازگاری با نوع شیشه مقایسه شوند. انتخاب بدون بررسی شرایط پنجره توصیه نمی شود.
منابع فنی