مقایسه تاثیر گاز آرگون و گاز کریپتون در عایق بودن پنجره

نصب کردن پنجره‌های جایگزین با بهره وری انرژی بالاتر، باعث بهبود در سطح آسایش و رفاه شده و همچنین هزینه‌های مربوط به سرمایش و گرمایش را کاهش خواهد داد. برای درک بهتر آنکه کدام یک از انواع پنجره‌های جایگزین با بهره‌وری بالا برای خانه شما مناسب‌تر است، ابتدا باید تفاوت میان آرگون و کریپتون را بیان نمود. در حال حاضر بیشترین استفاده از این دو نوع گاز برای حداکثر نمودن تاثیر پنجره‌ها در بهره وری انرژی انجام می شود. چگونه پنجره‌های پیشرفته امروزی با استفاده از این گازها از هدررفت انرژی حرارتی داخل خانه جلوگیری کرده و مانع ورود ناخواسته گرما یا سرما از بیرون به داخل محیط می‌شوند؟ و کدام یک از نظر شاخص عایق پنجره عملکرد بهتری دارد؟ گاز آرگون یا گاز کریپتون؟

#تاثیر گازها در افزایش بهره‌وری انرژی با پنجره

اکثر پنجره‌های با عملکرد بهینه انرژی امروزی از شیشه‌های چند جداره ساخته شده اند و از گاز آرگون یا گاز کریپتون برای پر کردن فضای بین جداره شیشه استفاده می‌شود. این گازها به منظور جلوگیری از تردد راحت انرژی ما بین جداره شیشه‌ها به کار می‌آیند. این کاهش انتقال انرژی در راستای پنجره به معنای هزینه‌های کمتر سرمایش و گرمایش خواهد بود. علت این امر آن است که نیاز نیست سیستم‌های حرارتی و خنک کننده خانه برای فراهم کردن دمای آسایش در سرتاسر خانه به صورت یکسره مشغول به کار باشند.

به علت آنکه گاز کریپتون و گاز آرگون از هوای آزاد سنگین‌تر هستند، باید به فضای بین جداره شیشه‌های پنجره‌های بهره ور پمپاژ گردند. سرعت حرکت این گازها در پنجره‌ها از سرعت حرکت هوای آزاد کمتر است. بنابراین، پس از پمپاژ به داخل جداره شیشه پنجره و بسته شدن منافذ جداره شیشه، از سرعت انتقال انرژی از بیرون به داخل خانه یا بالعکس در راستای پنجره کاسته خواهد شد.

#چه تفاوتی بین گازهای آرگون و کریپتون وجود دارد؟

هر دو گاز کریپتون و آرگون، بدون رنگ، بدون بو و جزو گازهای خنثی هستند که به عنوان عایق مابین جداره‌های شیشه پنجره مورد استفاده قرار می‌گیرند تا بهره وری انرژی را افزایش داده و راندمان عملکردی پنجره را به حداکثر برسانند. در صورت نشتی گازهای کریپتون و آرگون، به علت غیر سمی بودن این گازها، هیچ گونه خطری انسان‌ها و حیوانات را تهدید نخواهد کرد.

آرگون: اکثر پنجره‌های بهره ور انرژی با گاز آرگون پر می‌شوند. در عین حال درصد کمی از پنجره‌ها با گاز کریپتون پر می‌شوند. به صورت کلی، گاز آرگون برای پنجره‌هایی با شیشه دوجداره که فاصله بین شیشه ها ½ اینچ یا بیشتر باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیرا گاز آرگون در فضاهایی با این عرض بهترین عملکرد را از خود نشان می‌دهد.

کریپتون: گاز کریپتون به صورت معمول در پنجره‌های سه جداره با عرض ¼ یا 3/8 اینچی بین شیشه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. علت این کار آن است که پر کردن فاصله کم بین شیشه پنجره‌ها با استفاده از گاز کریپتون مقرون به صرفه‌تر است و همچنین گاز کریپتون زمانی که در طراحی‌هایی با این ابعاد مورد استفاده قرار می‌گیرد، عملکرد بسیار خوبی به عنوان عایق از خود نشان می‌دهد.

اگرچه بیشتر پنجره‌های عایق حرارتی با گاز آرگون یا گاز کریپتون پر می‌شوند، معمولا کارخانه‌ها این دو گاز را با هم ترکیب می‌کنند. آن‌ها همچنین ممکن است انواع دیگری از گازها را نیز به منظور ایجاد تعادل بین هزینه تولید و کیفیت عایق بودن پنجره اضافه کنند، مانند نیتروژن، زنون یا اکسیژن.

چگالی گاز آرگون نسبت به چگالی هوای آزاد 6 برابر بیشتر بوده، در حالی که چگالی گاز کریپتون 12 برابر نسبت به چگالی هوای آزاد بیشتر است. به همین جهت، گاز کریپتون حدود دو برابر موثرتر از گاز آرگون برای کاهش سرعت انتقال انرژی از طریق شیشه‌های پنجره است. پس چرا در بیشتر پنجره‌های بهره ور انرژی از گاز آرگون استفاده می‌شود؟

#مقایسه پنجره‌های پر شده با گاز آرگون و گاز کریپتون

تخمین تفاوت هزینه تولید بین پنجره‌های پر شده توسط گاز آرگون یا گاز کریپتون در گزارش‌ها متفاوت است. یک گزارش تخمین می‌زند که هزینه تولید پنجره‌های پر شده با گاز کریپتون، 40% بیشتر از هزینه تولید پنجره‌های پر شده با گاز آرگون است. یک تحقیق گسترده توسط آزمایشگاه ملی شمال غربی پاسیفیک (PNNL) تخمین می‌زند که هزینه تولید پنجره سه جداره پر شده با گاز کریپتون حدود 200-300% بیشتر از پنجره‌های دوجداره پر شده با گاز آرگون است.

مطالعه مربوط به آزمایشگاه ملی شمال غربی پاسیفیک (در ژوئن سال 2019) نشان می‌دهد که بعضی از پنجره‌های دوجداره می‌توانند ضریب عملکرد حرارتی U=0.22 از خود نشان دهند. گرچه برای دستیابی به این ضریب عملکرد حرارتی پایین نیاز به اضافه کردن E پایین به شیشه است که هزینه تولید را بالا خواهد برد. اما، گزارش تحقیقات همچنین ورودی داده‌های نظرسنجی پاسخ دهنده‌ها را مورد بحث قرار داده که توجیه می‌کنند شیشه‌های پنجره‌های سه جداره پر شده با گاز کریپتون باید بهبود عملکرد خیلی بهتری نسبت به سطح حرارتی U=0.2 داشته باشند.

دلیل آنکه پنجره‌های کریپتون به مراتب گران‌تر تولید می‌شوند آن است که گاز کریپتون خیلی نایاب‌تر از گاز آرگون و تولید آن نیز نسبت به گاز آرگون سخت‌تر است. گاز آرگون حدود 1% از اتمسفر زمین را تشکیل می‌دهد، در حالی که مقدار بسیار کمتری از گاز کریپتون قابل یافت است. همین دلیل باعث می‌شود تا هزینه گاز کریپتون نسبت به گاز آرگون بیشتر شده و در مقام مقایسه، گاز آرگون به مراتب در دسترس‌تر و مقرون به صرفه‌تر جهت استفاده برای پر کردن جداره شیشه‌های پنجره و بالا بردن بهره وری حرارتی آن‌ها باشد.

#کدامیک انتخاب بهتری است؟ آرگون یا کریپتون؟

پس، اولین تفاوت بین پنجره‌های پر شده با گاز آرگون یا گاز کریپتون مربوط به سطح بهره وری انرژی و هزینه تولید آن‌ها است. قدرت انتخاب بین این دو پنجره به صورت عادی مربوط به مقایسه هزینه تولید آن‌ها در طول عمر پنجره است. این محاسبه شامل هزینه تولید پنجره و صرفه جویی در مصرف انرژی آن‌ها در طول عمر آن‌ها می‌شود و شاید بعضی فاکتورهای خاص دیگر مربوط به خانه و سبک زندگی شما در آن دخیل باشند. از نصاب پنجره خود بخواهید که در امر ارزیابی محصول به شما یاری دهد.

#کلام پایانی

در نهایت، با در نظر گرفتن کلیه موارد، گاز آرگون به صورت معمول، یک انتخاب بهتر مخصوصا برای پنجره‌های دوجداره برای صاحب خانه‌ها است. اگرچه، اگر شما مطمئن نیستید که کدامیک از پنجره‌های پر شده با گاز آرگون یا پنجره‌های پر شده با گاز کریپتون راه حل بهتری را برای نیازهای شما فراهم می‌کند، باید کیفیت سیستم سرمایش و گرمایش و همچنین تعداد و موقعیت مکانی پنجره‌ها را مدنظر قرار دهید.

اگر شما یک سیستم کنترل دمای استثنایی دارید و مساحت کمی از سقف و دیوارها را با پنجره پوشانده‌اید، پس صرف هزینه بیشتر برای استفاده از پنجره‌های سه جداره پر شده با گاز کریپتون انتخاب بهتری برای شما خواهد بود. اما اگر خانه شما پنجره‌های بزرگی دارد و سیستم سرمایش و گرمایش باید به سختی کار کند تا خانه را گرم یا خنک نگه دارد. پس پنجره‌های دوجداره پر شده با گاز آرگون بهترین سرمایه گذاری برای شما خواهد بود