Cosa rende una finestra: il valore U
Internet è pieno di articoli che descrivono i valori U (o fattori U) e cosa significa per le finestre ad alta efficienza energetica. Puoi leggerne uno qui. Per motivi di tempo, offriamo la nostra versione ridotta:
Ci sono due componenti principali di una finestra: il telaio e il vetro. Per comprendere l'efficienza totale della tua finestra, chiamata valore U, devi sommare l'efficienza di questi due componenti.
Uf + Ug = Uw
Il valore Uf è la misura del valore U del telaio senza vetro. Il valore Ug è il valore U del solo vetro. L’Uw è il valore U totale dell’unità.
Ovviamente, più bassi sono i numeri, più efficiente sarà la tua finestra. Per i climi riscaldati, un valore U più basso significa una minore perdita di calore. Vuoi che la tua finestra ti dia una vista, non che sia una porta per far fuoriuscire il calore.
Molte aziende produttrici di finestre lavorano duramente per abbassare il valore Ug e creare una maggiore efficienza. (Per la maggior parte delle unità, il valore Ug è il numero più basso e con le migliori prestazioni nell'equazione.) Di conseguenza, vedrai finestre a doppio e triplo vetro che racchiudono gas nobili, come il gas argon, tra strati di vetro per ottenere valori U complessivi inferiori. Ad esempio, le case passive e le strutture a basso consumo energetico spesso fanno affidamento su finestre a triplo vetro per soddisfare rigorosi standard di efficienza. C'è anche un'azienda che lavora su un riquadro da 12 superfinestra. Questi tipi di finestre funzionano, con un problema.
Non tutte le strutture possono adattarsi facilmente allo spessore, o al peso, di una finestra a doppio o triplo vetro. Pensa agli edifici storici che devono mantenere la loro integrità architettonica. Le case minuscole non sono certamente piene di spazio. Anche la tua casa moderna della metà del secolo avrebbe bisogno di rinforzi importanti per sostenere il peso del vetro in una finestra a triplo vetro.
Quindi adesso?
Programma SHIELD (Highly Insuring Efficient Lucid Designs) di ARPA-E
Nel 2016, Aspen Aerogels ha ricevuto finanziamenti dall’Advanced Research Projects Agency-Energy del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (ARPA-MI) come parte del programma SHIELD. Il team di Aspen è stato uno dei 14 progetti selezionati. Il finanziamento viene utilizzato per sviluppare una tecnologia per vetri che incorpora uno strato di aerogel di silice trasparente e stabile ai raggi UV tra due sottili lastre di vetro trasparenti per creare un doppio vetro.
I 14 team di progetto SHIELD stanno lavorando per “sviluppare materiali e strutture innovativi in grado di assorbire più della metà della quantità di calore disperso attraverso le finestre a vetro singolo durante la stagione di riscaldamento invernale. Questi materiali e design migliorerebbero l’isolamento termico di una finestra, ridurrebbero la condensa nella stagione fredda e avrebbero un impatto minimo sull’aspetto della finestra”.
Se il progetto avrà successo, le unità di vetro per finestre isolate in aerogel potrebbero essere utilizzate per sostituire i singoli vetri nelle finestre quando lo spessore e il peso delle finestre a doppio vetro non sono pratici.
Guardando oltre il vetro della finestra
Realizzare finestre migliori con l'aerogel non si ferma al vetro della finestra.
Diamo ancora un'occhiata all'equazione del valore U:
Uf + Ug = Uw
Se stai già utilizzando un sistema che ha un valore Ug basso, come puoi migliorarlo? Ti concentri sul miglioramento del valore Uf.
Aziende come Origin ed Alupof stanno incorporando Spaceloft® isolante in aerogel come parte del telaio della finestra per ridurre il valore Uf. Aluprof utilizza un prodotto brevettato chiamato Profilo Porofix nei loro sistemi forniti da Aerogels Polonia Nanotecnologia.
In questi efficienti telai realizzati in legno, alluminio, fibra di vetro o PVC, l'isolamento in aerogel viene utilizzato per riempire i vuoti che normalmente verrebbero riempiti con aria o addirittura polistirolo. Secondo un produttore di finestre, la differenza tra la semplice presenza di aria nel telaio della finestra e l’isolamento in aerogel può fare una “differenza di 14 volte nelle prestazioni termiche del telaio della finestra”.
Quindi, non solo l'isolamento della coperta in aerogel aiuta a ridurre il valore Uf, ma significa anche che le aziende non devono fare affidamento su ingombro aggiuntivo per ottenere valori U per finestre a basso consumo energetico o di tipo casa passiva. Realizza design sottili, leggeri e molto eleganti a risparmio energetico.
Nota a margine. Non puoi avere una finestra (o una porta) senza creare un buco nella tua struttura. Queste aperture sono più soggette alla formazione di ponti termici lineari. Affrontare i ponti termici lineari è uno dei modi più popolari Spaceloft si usa; Spaceloft aiuta ad aumentare l'efficienza termica ed evitare problemi di condensa e muffe. È solo un altro modo in cui l'isolamento in aerogel promuove un maggiore comfort termico all'interno applicazioni per l'edilizia e le costruzioni.
Stesso materiale, modi diversi
Ricorda, se sorprendi un dipendente di Aspen Aerogels che guarda fuori dalla finestra, non dare per scontato che non sia al lavoro. Siamo entusiasti che il nostro team e altre aziende trovino nuovi modi per mettere a frutto le prestazioni isolanti superiori dell’aerogel, per tutti noi.