Το 97% της ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας συγκεντρώνεται εντός της περιοχής μήκους κύματος 0,3-2,5 μικρομέτρων και αυτό το τμήμα της ενέργειας προέρχεται από εξωτερικούς χώρους. Η ακτινοβολούμενη ενέργεια των αντικειμένων κάτω από 100 βαθμούς συγκεντρώνεται στη μακρά ζώνη πάνω από 2,5 μm και αυτό το τμήμα της ενέργειας προέρχεται κυρίως από εσωτερικούς χώρους.
Εάν παίρνουμε το παράθυρο του δωματίου ως όριο, το χειμώνα ή σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους, ελπίζουμε ότι η ακτινοβολία από το εξωτερικό μπορεί να έρθει, ενώ η ενέργεια ακτινοβολίας από το εσωτερικό δεν διαρρέει. Εάν το μήκος κύματος της ακτινοβολίας λαμβάνεται ως όριο, το σημείο διαχωρισμού της εσωτερικής και υπαίθριας ακτινοβολίας βρίσκεται στο μήκος κύματος των 2,5 μικρομέτρων. Επομένως, η επιλογή των παραθύρων δωματίου με ορισμένες λειτουργίες γίνεται κρίσιμη.
Το συνηθισμένο διαφανές γυαλί με πάχος 3mm έχει μετάδοση 87% για την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας ακτινοβολίας από το εξωτερικό μπορεί να περάσει. Ωστόσο, τη νύχτα ή τις βροχερές ημέρες, το 89% της ενέργειας θερμικής ακτινοβολίας από εσωτερικά αντικείμενα απορροφάται από αυτά, προκαλώντας την αύξηση της θερμοκρασίας του γυαλιού. Στη συνέχεια, η θερμότητα διαχέεται μέσω της ακτινοβολίας και της μεταφοράς ανταλλαγής μέσα και έξω από το δωμάτιο. Ως εκ τούτου, δεν είναι σε θέση να αποτρέψει αποτελεσματικά τη θερμότητα στο εσωτερικό να διαφεύγει στο εξωτερικό.
Η απόδοση θερμομόνωσης του γυαλιού παραθύρων εκφράζεται γενικά από την τιμή "U" και η τιμή "U" έχει άμεση σχέση με την εκπομπή του γυαλιού.
Ο ορισμός της τιμής "U" είναι: κάτω από τις τυποποιημένες συνθήκες ASHRAE, η μεταφορά θερμότητας από τον αέρα στον αέρα που σχηματίζεται λόγω της θερμικής αγωγιμότητας του γυαλιού και της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών χώρων. Η αυτοκρατορική μονάδα είναι: η βρετανική μονάδα θερμότητας ανά ώρα ανά τετραγωνικό πόδι ανά θερμοκρασία Fahrenheit και η μετρική μονάδα είναι: watt ανά τετραγωνικό μέτρο ανά θερμοκρασία του Κελσίου. Όσο χαμηλότερη είναι η τιμή "U", τόσο χαμηλότερη είναι η μεταφορά θερμότητας μέσω του γυαλιού και τόσο καλύτερη είναι η απόδοση θερμομόνωσης του γυαλιού. Η εκπομπή είναι η αναλογία της θερμότητας που ακτινοβολείται ανά μονάδα επιφάνειας ενός αντικειμένου στη θερμότητα που ακτινοβολείται ανά μονάδα επιφάνειας ενός μαύρου σώματος κάτω από την ίδια θερμοκρασία και συνθήκες. Η εκπομπή ορίζεται ως η ικανότητα ενός αντικειμένου να απορροφά ή να αντικατοπτρίζει τη θερμότητα. Θεωρητικά, ένα πλήρες μαύρο σώμα έχει 100% απορρόφηση για όλα τα μήκη κύματος. Δηλαδή, η ανακλαστικότητα είναι μηδενική. Ως εκ τούτου, η εκπομπή μαύρου σώματος είναι 1,0.
Γενικά, η εκπομπή του λευκού γυαλιού είναι 0,84. Η εκπομπή των περισσότερων σε απευθείας σύνδεση θερμικά πολυμερισμένων γυαλιών "χαμηλής-Ε" κυμαίνεται από 0,25 έως 0,35. Η εκπομπή του γυαλιού επικαλυμμένου με κενό με μαγνητρόνη που εκτοξεύεται "χαμηλής-Ε" είναι μεταξύ 0,08 και 0,15. Αξίζει να σημειωθεί ότι μια χαμηλή εκπομπή αντιστοιχεί άμεσα σε μια χαμηλή τιμή "U". Όσο πιο κοντά η εκπομπή του γυαλιού είναι στο μηδέν, τόσο καλύτερη θα είναι η απόδοση της θερμομόνωσης.
Η ανωτερότητα ενός "συστήματος ημέρας εξοικονόμησης ενέργειας" πρέπει να αντανακλάται στη μετάδοση της υψηλότερης δυνατής συνολικής ηλιακής ενέργειας ενώ έχει τη χαμηλότερη τιμή "U". Λαμβάνοντας υπόψη τόσο το κέρδος της ενέργειας όσο και την απώλεια της θερμότητας ταυτόχρονα, δημιουργήθηκε η εξίσωση ενεργειακής ισορροπίας, UEG=uf-rfg. Το σύστημα φώτων ημέρας με τα καλύτερα χαρακτηριστικά ενεργειακού ισοζυγίου είναι το κενό magnetron sputtering "χαμηλό-e" επικαλυμμένο με μονωτικό γυαλί. Αν και το γυαλί ενός στρώματος έχει τη μέγιστη μετάδοση ηλιακής ενέργειας, η τιμή του "U" και η τιμή "UEG" είναι η χειρότερη. Επομένως, η ζήτηση για ένα καλό ενεργειακό ισοζύγιο δεν μπορεί να επιτευχθεί.
Η υψηλή μετάδοση της ηλιακής ενέργειας από μόνη της δεν μπορεί να θεωρηθεί ως υλικό εξοικονόμησης ενέργειας εάν δεν μπορεί να διατηρήσει αποτελεσματικά αυτήν την ενέργεια. Το χαμηλό-Ε "επικαλυμμένο μονωτικό γυαλί είναι ένα σχετικά καλό υλικό εξοικονόμησης ενέργειας και φωτός.Γυαλί "χαμηλού-Ε"έχουν σχετικά υψηλότερες θερμοκρασίες εσωτερικού χώρου. Ως εκ τούτου, μπορούν να διατηρήσουν μια σχετικά υψηλή εσωτερική θερμοκρασία το χειμώνα χωρίς σχηματισμό παγετού, και οι άνθρωποι σε εσωτερικούς χώρους θα αισθάνονται επίσης πολύ άνετα. Το γυαλί Low-E "μπορεί να αποκλείσει μια μικρή ποσότητα υπεριώδους κιβωτίου ταχυτήτων και είναι ελαφρώς χρήσιμη για την πρόληψη της εξασθένισης αντικειμένων σε εσωτερικούς χώρους.
