biIimsel !ar, cam yüzey sıcaklığının belli bir seviyeye ulaşmasıyla renk değiştirmektedirler. Aktif kontrol olanağı sağlayan elektrokromik camlar ise, el ile veya otomatik olarak kontrol edilebilmekte, düşük bir elektrik akımı yardımıyla camın güneş ısı kazanç katsayıları (SHGC)ve ışık geçirgenlikleri (T vis) belli aralıklarda lineer olarak değiştirilebilmektedir. Her kontrol stratejisinin binanın ısıl davranışlarına ve konfor koşullarına olan etkileri farklıdır. Örneğin, fotokromik camlar,iç ortamda gün ışığı seviyesinin kontrol edilmesinde uygun olmakla birlikte güneş ısı kazançlarına karşı duyarlı değillerdir. Termokromik camlar ise ısıl etkilere tepki vermekte ancak gün ışığı geçirgenliğini etkin olarak sağlayamamaktadırlar. Dinamikolarak kontrol edilebilen elektrokromik camlar özellikle yüksek performanslı bina uygulamalarında kullanıcı konforu ve enerji etkinlik açısından diğer akıllı cam teknolojilerine göre daha yüksek potansiyelesahiptir [2]. Elektrokromik camlarla ilgili araştırma ve geliştirme çalışmaları son dönemde malzemebilimindençok bina sistemleri ile bütünleştirilmeleri amacı ile ilişkili olarak, elektrokromik pencere sistemlerinin kullanım alanları, kontrol olanakları, enerji kazanç ve konfor potansiyellerinin belirlenmesi ile ilgili sorulara cevap aramaktadır [3]. 3. ELEKTROKROMİK CAMLAR 3. 1. Teknoloji: Elektrokromizm, malzeme yüzeyine düşük elektrik akımı uygulanması ile malzemenin geçirgenlik özelliklerinin değişmesiyle sonuçlanan ve malzemenin kimyasal yapısında değişiklikler oluşturan bir durumdur. Elektrokromik (EC) cam sistemlerinde yaklaşık 1 mikron kalınlığında çok katmanlı film tabakası olarak uygulanan tungsten oxid filmkatmanına 1-5 Volt arasında elektrik voltajı uygulanarak cam yüzeyi berrak konumdan renkli konuma geçebilmekte ve böylece cam yüzeyinden gün ışığının geçişi ve güneş ısı kazancı azalmaktadır. Elektrokromik pencerelerin çalışma prensibi Şekil l'de verilmiştir. Burada cam sistemi toplam beş film tabakasından oluşmaktadir.Tungstenin optik yoğunluğu, verilen akımla orantılıdır, voltajın saydam iletken tabakaya uygulanması ile elektrokimyasal reaksiyon oluşmakta ve iyonların elektrokromik tabakalar arasındaki hareketi camın optik özelliklerini değiştirmektedir. Akım azaltıldığında tungsten berrak renge dönüşmekte ve akım geri verildiğinde ise dış iletken film tabakası iyonların merkez elektrolit üzerinden hareketine neden olarak elektrokromik tabakanın koyu mavi renge ulaşmasına neden olmaktadır. Ana elektrokromik tabakanın dengelenmesiylesistemin geçirgenliği lineer olarak azaltılabilmekte ya da arttırılabilmektedir (4). 3.2. FizikselÖzellikleri Elektrokromik camlar voltaj Oolduğunda kapalı yani tümüyle berrak durumdadırlar. Uygulanan voltajın yükselmesiile EC cam sisteminingeçirgenliği azalmakta ve renkli konuma geçmektedir.Bu camlara 'ayarlanabilir camlar' (switchable glazing) GeçirgenKonum (Bcmık) Aktif clclctrokromik ubab Ahm ~o ISIK Saydam ilctkc:ııtabab Şekil 1. E/ektrokromik Pencere Teknolojisi da denilmektedir. EC camlar yardımıyla güneşten kazanılan ısı miktarı ve iç ortam aydınlatma düzeyi, günışığı geçirgenlik değeri (Tvis)ve güneş ısı kazanç katsayısının (SHGC) değişimiyle kontrol edilebilmekte ancak U değeri değişmemektedir. Bu nedenle tüm EC cam sisteminin U değerinin azaltılması için low-E camlarla bütünleştirilmeleri gerekmektedir[5].Tablo 3.l'de düşük yayınımlı (low-E)ve yarıküresel seçici (SS) camlarla bütünleştirilmiş tipik elektrokromik cam ünitesi örneğine ilişkin fiziksel özellikler verilmiştir. EC cam sistemlerininperformansdeğerlendirmelerinde maksimum geçirgenlik değerinin minimum geçirgenlik değerine oranı olarak tanımlanan kontrastlık oranı (CR) camın sürekli modülasyon aralığını göstermektedir. Üretilen EC modüllerin kontrastlık oranı en az 5:1 dir. Elektrokromik camların değişen dış ortam koşullarına uyumunda önemli bir etken olan camın renk değişim hızı cam alanının artmasıyla azalmaktadır. Örneğin, 0.62 x 1.73 m boyutundaki bir sistemin renk değiştirme hızı 10-20sn. arasında değişmektedir. Ayrıca EC camların renkli konumdan berrak konuma geçmeleri % 25-40 daha kısa sürede gerçekleşmektedir [6]. Mevcut teknolojiye bağlı olarak elektrokromik camlar 40x40 cm den 90x200 cm boyutları Yansıbcı koman (Renklı) Akım = 5 Volt Pasiftabakıı ISIK Saydam iletken tabab YALITIM• ARALIK 2004 7 5
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=