Il vetro elettrocromico

224
meroni1

I vetri elettrocromici permettono di regolare l’ingresso della radiazione solare e luminosa in modo dinamico: grazie ad un impulso elettrico il vetro si scurisce variando la sua trasmissione luminosa ed il suo fattore solare, per poi tornare chiaro invertendo la polarità dell’impulso.

Il vetro elettrocromico sperimentato, abbinato ad un vetro temperato con intercapedine in argon, ha una trasmissione luminosa massima del 62% e minima del 2% a cui corrispondono rispettivamente un fattore solare pari a 0,47 e 0,08. A differenza delle prime tipologie di vetri elettrocromici sviluppati negli anni 60, quello qui presentato è in grado di modulare la trasmissione luminosa da un minimo di 5 stati ad un massimo di 24 in funzione delle esigenze e/o necessità degli utenti, utilizzando come parametri di controllo la temperatura dell’aria interna, l’illuminamento o l’angolo della radiazione solare.

 

 

meroni1

Figura 1 – Il vetro elettrocromico

 

La sperimentazione ha posto a confronto il vetro elettrocromico con un vetro tradizionale di pari trasmittanza termica ma con fattore solare e trasmissione luminosa costanti e con tenda interna. Per la conduzione della analisi all’interno delle celle di prova sono stati monitorati i parametri relativi a:

– temperatura dell’aria
– temperatura radiante
– umidità relativa
– illuminamento.

Nella cella con il vetro elettrocromico tre luxmetri di controllo consentono di regolare la variazione della trasmissione luminosa del vetro stesso che può essere gestita indifferentemente da uno dei tre sensori in funzione della stagione e dalle esigenze dell’utenza.
Ipotizzando un uso ufficio, il sistema di controllo è stato regolato in modo da garantire un illuminamento interno medio pari o superiore a 500 lux (UNI EN 12464), lasciando il vetro sempre chiaro durante i fine settimana invernali e sempre scuro durante quelli estivi. Il monitoraggio è proseguito per oltre un anno ed è stato caratterizzato da due fasi: durante la prima è stato testato il vetro elettrocromico a 5 stati con sistema di controllo alla finestra prima e al centro della stanza dopo. Successivamente, sono state analizzate le prestazioni del vetro a 24 stati e sensore di controllo al centro della stanza.
In Figura 2 si pone a confronto la distribuzione dell’illuminamento sui 4 sensori interni alle due celle di prova: si nota come il vetro elettrocromico sia in grado di regolare l’illuminamento interno garantendo al centro della stanza 500 lux ed evitando fenomeni di abbagliamento in prossimità del serramento, problema che invece si rileva con il vetro tradizionale con il quale si hanno più 5000 lux sul primo sensore.

 

 

meroni2

Figura 2 – Distribuzione dell’illuminamento sui 4 sensori interni alle celle di prova – 27 luglio

 

In Figura 3 è presentata la variazione dell’illuminamento sul secondo sensore durante tutto l’arco della giornata: si nota come il vetro elettrocromico sia in grado di controllare questo valore mantenendolo pressoché costante sui 600 lux, mentre nella cella con il vetro tradizionale il valore segue l’andamento della radiazione solare esterna ed il valore registrato va fuori scala (>2000 lux).
In Figura 4 è evidente la variazione repentina della trasmissione luminosa del vetro elettrocromico al variare delle condizioni climatiche esterne al fine di garantire sempre l’illuminamento richiesto.

 

 

meroni3

Figura 3 – Andamento dell’illuminamento sul secondo sensore nelle due celle di prova

 

 

 

meroni4

Figura 4 – Variazione della trasmissione luminosa del vetro EC al variare dell’illuminamento esterno

 

L’analisi delle temperature superficiali ha permesso di evidenziare come durante il periodo estivo ed invernale il vetro elettrocromico si mantenga ad una temperatura anche di 10°C inferiore rispetto al vetro tradizionale con tenda abbassata, riducendo considerevolmente i problemi di surriscaldamento che caratterizzano gli edifici per uffici con facciate prevalentemente vetrate e quindi i consumi energetici.
Sulla base di quanto sopra presentato si possono trarre utili indicazioni relativamente alla utilizzazione della tecnologia elettrocromica come risposta a specifiche esigenze. La citata tecnologia permette di coniugare la richiesta di superfici sempre più vetrate e prive di sistemi di schermatura con la necessità di garantire un elevato livello di comfort termico e luminoso. È proprio per gli uffici infatti che questo prodotto potrebbe trovare maggiore applicazione, favorendo la riduzione del surriscaldamento e l’incremento del benessere visivo, riducendo i consumi per la climatizzazione e per l’illuminazione artificiale.