صفحه‌های پلی‌کربنات پر شده با سیلیکا ایروژل: نورگیرهایی نوین با ویژگی عایق گرمایی برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها

بخش عمده اتلاف گرمایی در ساختمان ها از طریق نورگیرها یا پنجره ها صورت می گیرد. یکی از راهکارهای ارایه شده برای بهبود عملکرد گرمایی نورگیرها، استفاده از ایروژل ها به عنوان پرکننده میان صفحه های دو یا چند جداره نورگیرها میباشد. ایروژل ها موادی بسیار سبک و نانوساختار با کم ترین ضریب انتقال گرمایی می باشند. همچنین عایق صوت نیز بوده و دارای عبوردهی بالای نور نیز میباشند، که استفاده از آن‌ها در نورگیرها را جذاب می کند. در این پژوهش اثر افزودن ذره های ایروژل به فضای خالی میان صفحه های پلی کربنات که به تازگی کاربرد گسترده ای در سازه های گوناگون یافته اند، موردمطالعه قرار گرفت. صفحه های پلی کربناتی با ضخامت های گوناگون (5 تا 15 میلیمتر) با ذره های ایروژل پر شده و میزان کاهش اتلاف گرمایی در دماهای گوناگون (oc -70- 40) در اثر افزودن ایروژل اندازهگیری شد؛ همچنین اثر اندازه ذره های ایروژل پر شده در میان صفحه ها در کارایی گرمایی آن‌ها نیز ارزیابی شده است. اندازه ذره های 3- 2 میلی‌متر،  بهترین عملکرد را  نشان دادند. بر اساس ضخامت صفحه، دمای کاری و اندازه ذره های استفاده شده، صفحه های پرشده با ایروژل کاهش اتلاف گرمایی در بازه ی 21 تا 66 درصد را نشان دادند. همچنین به طور نمونه مقدار ضریب انتقال گرمای کلی (u) صفحه 10 میلی متری پلی کربناتی از مقدار w/m2k 74/2 در صفحه خالی به w/m2k 1/1 در صفحه پر شده با ذره های ایروژل کاهش یافت.

silica aerogel-filled polycarbonate planes: innovative energy-efficient daylighting systems in different buildings

windows have the most contribution to energy loss through the buildings envelope. one of the offered solutions to improve the energy efficiency of the windows and glazing units is the filling of the vacant space of the multilayer glazing systems with aerogel.  aerogels are the lightest commercialized solids and have the lowest thermal conductivity among solid materials. furthermore, their good acoustic insulation as well as daylight and solar energy transmittance properties, make them interesting insulation materials that can be used in the vacant space of multilayer glazing units. multilaye r polycarbonate planes recently have found extensive applications in buildings. in this work, the vacant space, air gaps, of the polycarbonate planes were filled with silica aerogel and their thermal performance as an innovative glazing system was investigated. polycarbonate planes with different thicknesses (5 15 mm) were filled with granular aerogels and the amount of reduction in the heat loss through the planes at different temperatures (40 70oc) was measured. also, the effect of aerogel granule size on the thermal efficiency of the planes was investigated. granule size in the range of 2 3 mm showed the best performance. depending on the plane thickness, applied temperature, and aerogel granule size, the energy loss through aerogel filled planed is reduced 21 to 66 % in comparison with conventional air filled planes. typically, the u value of the 10 mm polycarbonate plane was reduced from 2.74 w/m2k in the air filled plane to 1.1 w/m2k in the aerogel filled plane.