воскресенье, 29 ноября 2015 г.

Преимущества и недостатки умного стекла

Сегодня как в наружном, так и во внутреннем остекление широкое распространение получило «умное стекло» — смарт-стекло.


Смарт-стекло — композит из слоёв стекла и различных химических материалов, используемый в архитектуре и производстве для изготовления светопрозрачных конструкций.

Стекло переменной прозрачностью изменяет свои оптические свойства, коэффициенты светопропускания и поглощения тепла при изменении внешних условий: освещённости, температуры воздуха, при подаче электрического напряжения.


Различные типы действия смарт-стекла основаны на фотохимических явлениях, связанных с изменением пропускающих свойств при изменении внешних условий: изменение светового потока (фотохромизм), температуры (термохромизм), электрического напряжения (электрохромизм). Некоторые устройства с применением жидких кристаллов (LCD) могут изменять количество пропускаемого света, при возрастании температуры. Вольфрам с добавлением диоксида ванадия отражает инфракрасное излучение, при возрастании температуры выше 29 °C, блокируя солнечное излучение через окно при высоких внешних температурах. Эти типы остекления невозможно контролировать.

Окна из смарт-стекла, управляемые электричеством также могут изменять свойства в зависимости от внешних условий (яркости освещения или температуры) с применением соответствующих датчиков, например, термометра или фотодатчиков.

К смарт-стеклам относят также самоочищающиеся или автоматически открывающиеся/закрывающиеся для вентилирования окна, например, по времени или по сигналу от датчика дождя.


Иногда к смарт-стеклам относят специфическое остекление:
  • проекционное;
  • звуковое стекло, в котором вся поверхность стекла является динамиком, что позволяет наполнять помещение равномерным звуком;
  • сенсорное стекло, реагирующее на касание рукой или специальным указателем;
  • электрообогреваемое стекло, обогрев которого происходит равномерно по всей его площади.

Основные технологии смарт-стекла

  1. полимерный жидкокристаллический слой (LCD, Liquid crystal devices);
  2. на взвешенных частицах (SPD, Suspended particle devices);
  3. электрохромный (электрохимический) слой.

Преимущества

Смарт-стекло позволяет уменьшить потери тепла, сократить расходы на кондиционирование и освещение, служат альтернативой жалюзи и механическим затеняющим экранам, шторам.

В прозрачном состоянии жидкокристаллическое или электрохимическое смарт-стекло не пропускает ультрафиолетовое излучение; смарт-стекло на взвешенных частицах требует для блокировки ультрафиолета использование специальных покрытий.

Недостатки

Основные недостатки смарт-стекла — это относительно высокая стоимость, необходимость использования электрического напряжения, скорость переключения между состояниями у электрохромного стекла, замутнение или меньшая прозрачность по сравнению с обычным стеклом.

Смарт-стекло последнего поколения по сравнению с предшествующими имеет более низкий уровень замутнения и может управляться безопасным низковольтным питанием от 12 до 36 Вольт.

Технология производства


Смарт-стекло производится путем триплексования двух или более листов стекла, поликарбоната или их сочетания. Наиболее распространены следующие технологии изготовления панелей смарт-стекла по типу используемых ламинирующих пленок:
  • EVA — этиленвинилацетатная пленка;
  • PVB — поливинилбутиральная пленка;
  • TPU — пленка из термопластичного полиуретана.
Основное использование смарт-стекла — внутренние перегородки и двери, которые многие компании используют для организации конфиденциальных комнат переговоров. В обычном состоянии такие помещения являются частью внутреннего пространства офиса, но при необходимости служат приватным помещением.

Такую же функцию выполняет смарт-стекло в госпиталях для организации комнат осмотра пациентов. Также умное стекло используется в кассовых зонах банков, в зонах отдыха и примерочных в магазинах.


В рекламе используются витрины из смарт-стекла, выходящие на улицу, для презентаций и рекламных роликов. По необходимости, смарт-стекло может становиться прозрачным для обзора интерьера помещения или выставленных образцов, либо матовым и использоваться в качестве проекционного экрана.

Электрохромные окна используются в Boeing 787 Dreamliner, где они заменяют заслонки иллюминаторов самолета.


NASA рассматривает возможность использования электрохромного остекления для управления температурой в новых космических кораблях Орион и Альтаир.


Смарт-стекло используется в малых сериях автомобилей: Ferrari 575 M Superamerica — установлена крыша из смарт-стекла; Maybach.


Панели смарт-стекла, изготовленные с применением специальной звукопоглощающей пленки, используются для акустического зонирования помещений различного назначения.

Комментариев нет:

Отправить комментарий