Solar kontrol: güneş ısısı ve gün ışığı 2017-09-27T20:02:55+00:00

Solar kontrol: güneş ısısı ve gün ışığı

Solar kontrol yada güneş kontrolü denildiğinde şunu anlamalıyız: Güneş kontrolü, ne kadar az o kadar iyi, yada ne kadar çok o kadar iyi diyebileceğimiz bir kavram değil. Güneşin ışığından belli miktarda faydalanmak isteriz yada korunmak isteriz. Aynı şekilde ısısından da belli ölçüde faydalanmak yada korunmak isteriz. Güneş kontrolü kavramı bu 2 değişkeni yani güneş ısısını ve ışığını ihtiyacımıza göre optimize etmektir.

Güneş ısısından ve ışığından yararlanma isteğimiz uygulanacak cephenin yönüne, mevsime hatta günün saatine göre de farklılık gösterebilir (ki gösterir). Örneğin günümüzde saygın cam cepheli binalarda kuzey cephede farklı güney cephede farklı camlar kullanılıyor. Bu durum da gösteriyor ki güneş kontrolünü her proje için bütüncül olarak değerlendirmeli ve uygulamalıyız.

 

Gölgeleme elemanları ile solar kontrol

Soğutma ihtiyacı duyulan şartları iyileştirmek amacıyla, yada soğutma ihtiyacı olmasa da sadece güneş ışınlarının direk gelmesinin sebep olduğu konforsuz durumları; örneğin kamaşma, aşırı parlaklık, oda içindeki nesnelerin UV ışınlarından zarar görmesi, solması sayılabilir, bunları ortadan kaldırmak adına gölgeleme elemanları kullanarak solar kontrol sağlamak ilk düşünülen yöntemdir.  Gölgeleme elemanları kullanarak doğrudan gelen güneş ısı ve ışığından korunabilir ve hareketli gölgeleme elemanları ile bu korunma miktarını mevsimsel olarak yada günün belli saatlerine göre optimize edebiliriz. Örneğin ısıtma ihtiyacı olan dönemlerde güneş ısısından faydalanmak için belli zamanlarda gölgeleme elemanlarının aktif olarak çalışmasını istemeyiz. Kışın yaprak döken ağaçlar bile bir hareketli gölgeleme elemanı kabul edilebilir. Kışın güneş ışınlarının gelmesine izin verip yazın vermeyerek mevsimsel seçici bir gölgeleme elemanı olarak davranırlar.

Doğru konumlanmış gölgeleme elemanları yazın daha tepeden gelen güneş ışınlarını keserken kışın aynı güneş ışınlarının direk gelmesini sağlayarak sabit olsalar bile mevsimsel seçici gölgeleme elemanı gibi davranırlar. Ayrıca hareketli gölgeleme elemanları kullanarak günün farklı saatlerinde güneş ışık ve ısısından farklı miktarlarda yararlanmayı seçebiliriz. Hareketli gölgeleme elemanları otomatik olabilir yada en basidinden bir perde bile hareketli gölgeleme elemanıdır. Otomatik kontrolllü gölgeleme elemanları, hatta gölgeleme elemanı üzerinden solar panellerle enerji elde etmek bile mümkündür ve böyle örnekler mevcuttur. Gördüğünüz gibi güneş kontrolü hem çok karmaşık hem de çok basit olarak ele alınabilecek bir konu.

Gölgeleme elemanlarıyla bir yere kadar mevsimsel ve hatta hareketli gölgeleme elemanlarıyla günün farklı zaman dilimlerinde seçici solar kontrol yapabiliriz. Gölgeleme elemanları mutlaka göz önünde tutulması gereken bir konu. Bunun yanında pencerelerin ve cephelerin cam / çerçeve oranları da güneş kontrolünü belirlemede önemli bir faktör. Cam oranı arttıkça, gölgeleme elemanlarının da olmadığını kabul edersek yada gölgeleme elemanlarına takviye olarak düşünürsek camların kendi güneş kontrol özellikleri ön plana çıkıyor. Böylece bu yazının esas konusu olan camda güneş kontrolü konusuna geliyoruz.

Camın solar faktör değeri (g), güneş ısısından faydalanma miktarını gösterir. Gölgeleme elemanlarının olması ve bu elemanların günlük ve mevsimsel otomatik yada manuel hareket imkanları camın solar faktörü üzerine yapılan çıkarımları geçersiz kılacaktır. O yüzden gölgeleme elemanı kullanılmayan durumlar üzerinden problemi ele alacağız ileriki paragraflarda

Cam ile solar kontrol

Cam, çok yönlü ve popüleritesi de sürekli artan bir yapı malzemesidir. Bunun sebeplerinin başında camın güneş ve ısı kontrolü konularında gösterdiği gelişme sayılabilir.

Isı geçirgenliği, güneş ısı kazancı ve gün ışığı geçirgenliği camın 3 ayrı enerji performans kriteri olup yalıtım camı ünitesi ve mimari cam performans kriterleri sayfalarında bu fark anlatılmıştır.

Solar low-e camlar, low-e camlara nazaran ısı geçirgenliği konusunda ilave bir özellik getirmez
Isı geçirgenliği, ısı iletim katsayısı Ug ile belirlenir ve iç-dış ortam arasındaki sıcaklık farkında ısının sıcak taraftan soğuk tarafa geçiş hızının tanımlar.

Solar low-e camlar ısıya sebep olan güneş ışınlarının iç ortama girişini engeller
İç ve dış ortam arasındaki sıcaklık farkından dolayı sıcak olan ortamdan soğuk olan ortama doğru olan ısı geçişi, ısı transferinin bir yoludur. Ancak iç ortamda ısınmaya sebep olan başka bir faktör de güneş ışınlarıdır. Isıya sebep olan güneş ışınlarının yüzde olarak ne kadarının iç ortama aktarıldığını solar faktör ile tanımlarız. Solar low-e camların “solar” özelliği solar faktör oranında yapılan güneş kontrolünü tanımlamak için kullanılır.

Soğutma gerektirmeyen iklimlerde low-e cam kullanımı pasif solar kontrol sağlar
Yazları çok sıcak olmayan bölgelerde güneş ısısının solar kontrol olmadan doğrudan içeriye girişine izin vermek ısıtma masrafı olan aylarda güneş ısısından azami faydalanmamızı ve ısıtma masraflarını düşürmemizi sağlar. Buna pasif solar kontrol de denir.

Sıcak iklimlerde solar low-e camlar güneş ısısını engelleyerek soğutma masraflarımızı düşürür
Yazları soğutma masrafı doğuran sıcak iklimlerde solar faktörün düşük olmasını isteriz ki soğutma masraflarımız artmasın.

Solar low-e camlar gün ışığını içeriye alırken, güneş ısısını mümkün olduğunca uzaklaştırır
Reflektif camlar güneş ısısıyla birlikte gün ışığını da yansıtır ancak solar low-e camlar gün ışığını içeri alırken güneş ısısını engeller. Buna spektral seçicilik denir.

Solar low-e camlar UV ışınlarını engelleyerek eşyaların solmasının önüne geçer
UV ışınları eşyaların solmasından sorumlu olan kısa dalga güneş ışınlarıdır. Low-e camlar eşyaların ve kumaşların renklerinin solma nedeni olan ultraviyole (UV) ışınlarının geçişini %76 oranında, solar low-e cam ise %91 oranında engeller.

Güneş enerjisi spektrumu ve spektral seçicilik

Ultraviyole ışık: Düşük dalga boylarındaki ışık (300-380 nanometre)
Güneş enerjisinin sadece %3’ü ultraviyole yani mor ötesi ışık. Isı artışının sorumlusu değil. Ancak eşyaların ve duvarların renginin solmasına sebep olur.

Görünür ışık:
Güneş enerjisinin %44’ü görünür ışık
Dalga boyu 380-780 nanometre arasında olan ışık.

Kızılötesi ışık: Uzun dalga boylarındaki ışık (780 nanometreden büyük
Güneş enerjisinin %53’ü kızılötesi ışık
Daha çok ısıdan sorumlu olan ışık

Bu 3 enerji de bir malzemede emilir, iletilir yada yansıtılır.

Görüldüğü üzere sadece kızılötesi ışığı yansıtarak güneş ısısının yarısını engellemek mümkün. Eğer görünür dalga boylarındaki ışığın geçmesine izin verirken kızıl ötesi ışığı yansıtabilirsek ışık konforunu azaltmadan ısıyı uzaklaştırmak mümkün olur. İşte bunu yapan camlara spektral seçici camlar denir. Solar low-e camlar, low-e özelliklerinin yanında bu şekilde güneş kontrolü sağlarlar.

Solar low-e camlar tek çeşit değildir. Eğer güneş ışığını daha fazla oranda engellemekte sakınca olmayacak ise, yani cam çok ışık alan bir konumdaysa, güneş ışığıyla birlikte güneş ısısını da daha fazla sınırlayabileceğimiz farklı cam alternatifleri kullanılmak istenebilir. Bu sebeple solar kontrol camları farklı LSG (VT / SHGC) değerleri ile tanımlanır. Şişecam’ın Solar Low-e camları da bu şekilde isimlendirilir. 2 sayfaya da göz atmanızda fayda var.

VT oranları kullanılabildiğinde SHGC değerleri de düşer. Çünkü yukarıda da belirtildiği üzere güneş ısısının %44’ü görünür ışıktır. Her ne kadar camların ışığı geçirmesini istesek de doğrudan güneş alan cephelerde düşük güneş ışığı geçirgenlik (VT) oranları da istenebilmektedir. Dolayısıyla soğutmanın önemli olduğu iklimlerde solar güneş kontrollü low-e yalıtım camları kullanılmalıdır ve bu kez de hangi VT / SHGC oranının bize optimum konfor sağlayacağı konusunda önümüzde seçenekler vardır. Gördüğünüz üzere cam performansları için daha iyi yada daha kötü demek camın kullanılacağı iklim ve cephe düşünülmeden mümkün değildir.

Güneş kontrolü olmayan low-e camlara pasif güneş kontrollü low-e camlar denir. Bunun sebebi güneş ısısının içeri girmesine engel olmayarak da aslında güneş kontrolü yapması, o da her mevsim soğuk ve sadece ısıtma gerektiren mekanlarda güneş ısısından azami faydalanmaya yardımcı olmasıdır.

Güneş kontrollü low-e camlar ise spektral seçici yani görünür ışıktan ödün vermeden güneş ısısını kısıtlayan camlardır.

Özetleyecek olursak low-e kaplamalı camlar ısı kayıplarını azaltırlar ve mevsimsel ısıtma ihtiyacının önemli olduğu tüm iklimlerde standart olarak kullanılmalıdırlar. Ancak soğutma ihtiyacının da önemli olduğu iklimlerde ilaveten güneş ısı kazanç faktörünün düşük olması istenir ki bu ısı ek soğutma masraflarına sebep olmasın. Eski teknoloji güneş ısısını uzaklaştırmak istediğimizde güneş ışığındanda feragat etmemizi gerektirirdi. Spektral seçici camlar güneş ışığından ödün vermeden güneş ısısını engellemeyi sağlar. Ancak elbette iklim ve cephe şartları düşünerek güneş ışığından daha fazla feragat ederek güneş ısı kazanç faktörü daha düşük bir cam seçmek ve soğutma masraflarını azaltmak da mümkündür.

Leave A Comment