электрическое затемнение стекол в квартире

Умные окна: электрохромное стекло – что это такое и как работает?

Главная страница » Умные окна: электрохромное стекло – что это такое и как работает?

umnie okna

Задачу регуляции количества внешнего света (солнечных лучей), входящего внутрь помещений, долгое время традиционно решали посредством внедрения жалюзи. Однако этот инструмент требует постоянных действий от владельцев недвижимости – приходится открывать / закрывать жалюзи, по мере надобности. И вот, появлением новой концепции управления внешним светом — конструкции электрохромного стекла (умные окна), учёные фактически решили проблему одним нажатием кнопки.

Обобщённая концепция применения электрохромного стекла

Специалисты намекают на простоту, удивительные удобства, на экологические преимущества. Что же представляют собой умные окна и как работают на практике? Попробуем разобраться.

Практичным и нужным строительным материалом является стекло. Сложно представить, насколько:

оставались бы жилые и прочие помещения, не будь в распоряжении строителей возможностей остекления сооружений.

Однако при всех выраженных преимуществах материала, стеклу присущи также определённые недостатки. В частности, материал пропускает свет и тепло, независимо от желаний владельца недвижимости.

Летним жарким днём масса солнечной энергии, поступающей внутрь здания, заставляет использовать кондиционер, что сопровождается существенным расходом энергии. Это стоит денег и наносит вред окружающей среде.

Очевидный момент, когда владельцы большинства домов и офисов оснащают окна шторами или жалюзи. Это умный подход к окнам, но не автоматизированный. Шторы и жалюзи создают технологический барьер, восполняющий недостаток стекла, но считать полностью «умным» такой подход нельзя.

Начало 20-го века ознаменовалось появлением «умной» техники, максимально автоматизированной. Среди примеров:

Логичным стал вопрос — почему бы не оборудовать дома «умными» электрическими окнами, способными автоматически переходить от светлого режима к тёмному режиму?

Умные окна (также именуемые «умными» стёклами), переключаемые динамические конструкции, позволяют изменять режимы освещения.

Научная идея (концепция) таких «умных» конструкций, напрямую связана с электрохромизмом — эффектом смены цвета материалом (или переключения от прозрачного состояния к непрозрачному).

Функции электрохромизма проявляются в моменты прикладывания к материалу электрического напряжения.

Обычно «умные» окна демонстрируют плавный переход от синеватого цвета к полной прозрачности при прохождении электрического тока.

effekt umnogo okna laboratornoЭффект действия «умного» окна, полученный в условиях лаборатории. Как видно на картинке режимы «прозрачности» (слева) и полного «затенения» (справа) вполне оправдывают название технологичной конструкции

wi fi ip camera 220 220jamp starter 2kompakt drel avtonom 220 220

Конструктивные разновидности электрохромного стекла

Существуют различные типы электрохромного стекла:

Каждый тип выстраивается по индивидуальной технологии. Рассмотрим одну из технологий, которая основана на активности ионов лития.

Обычное простое окно изготавливается из одной вертикальной стеклянной панели. В свою очередь стеклопакеты делают как минимум из двух стеклянных панелей, разделённых воздушным зазором для улучшения теплоизоляции и звукоизоляции.

Более сложные окна (с использованием светоотражающего / теплоотражающего стекла), которые уже можно считать «умными», покрываются тонким слоем металлических химикатов.

Электрохромные — полностью умные окна, работают примерно аналогично сложным металл-химическим конструкциям. Но металл-оксидные покрытия «умных» электрохромных конструкций выглядят более сложными.

Рабочая плёнка таких «умных» систем наносится процессами, аналогичными тем, которые используются при изготовлении интегральных микросхем (например, кремниевых компьютерных чипов).

struktura umnogo oknaСтруктура умные окна (схема и принцип действия): А – режим затенения при отключенном питании; В – режим прозрачности при включенном питании; 1 – плёночная прослойка; 2 – жидкокристаллический активный слой; 3 – жидкокристаллическая плёнка; 4 – токопроводящее покрытие

На производственной практике электрохромное умное окно изготавливается либо на основе силикатного стекла, либо на базе пластика (технический термин — «подложка» или базовый материал).

Рабочая поверхность покрывается несколькими тонкими слоями с помощью процесса распыления. На внутренней поверхности изделия (смотрит внутрь помещения) «умное» окно имеет двойной «сэндвич», состоящий из пяти ультратонких слоёв:

Принцип работы выстраивается на периодической миграции ионов лития сквозь сепаратор между двумя электродами. Обычно, когда «умное» окно прозрачно, ионы лития сосредоточены в области одного из электродов, выполненных на базе оксида лития-кобальта (LiCoO2).

Когда на электроды подаётся некоторое напряжение, ионы мигрируют через сепаратор к другому электроду. Прохождением через сепаратор, выполненный из поликристаллического оксида вольфрама, электроны способствуют отражению света. Соответственно, налицо эффективное переключение умного окна в затенённое состояние.

По мере изменения напряжения на электродах происходит обратный процесс, соответственно умные окна вновь приобретают состояние прозрачности.

Что примечательно, энергия расходуется только в моменты переключения электрохромных окон в прозрачное или затенённое состояние. Оставаясь в любом из режимов, умные окна не расходуют электрической энергии.

Другие технологии для достижения подобных эффектов

Кроме литий-ионной технологии доступны также другие варианты остекления. Например, вместо размещения разделителя между слоями электродов используется электрохромный материал (краситель).

Такой материал обладает свойствами изменения цвета в моменты пропускания тока через структуру. Технология напоминает применяемую для фотохромных солнечных очков, но требует более точного контроля питания.

Умные окна, выполненные по схеме описанной выше, устанавливаются как отдельные элементы. Требуется установка целого стеклопакета, где стёкла покрыты специальным составом.

Этот вариант видится достаточно затратным. Однако есть возможность получить технологию «умных» окон по удешевлённой схеме.

umnaya plenka upravlyaemaya smartfonomВариант плёночного оснащения обычных оконных конструкций обходится потенциальному пользователю дешевле. Между тем, «умная» плёнка показывает улучшенные характеристики быстродействия по сравнению с технологией напыления и возможности управления смартфоном

Известные в области остекления производители «Sonte» и «Smart Tint», к примеру, предлагают тонкую самоклеящуюся электрохромную плёнку.

Такого рода материал несложно нанести на существующие стандартные окна, сделав эти компоненты жилища «умными». Плёнка позволяет включать / выключать вновь созданные «умные» конструкции специальным приложением на смартфоне.

Электрохромные плёнки используют технологию, аналогичную жидкокристаллическому дисплею, где жидкие кристаллы под точным электронным управлением изменяют массив проходящего света.

Когда ток подключен, кристаллы выстраиваются линейно подобно открывающимся жалюзи, обеспечивая прохождение лучей света. Если же ток выключен, кристаллы ориентируются случайным образом, рассеивают свет, делая «умные» окна непрозрачными.

Производительность накладных плёнок впечатляет. Согласно утверждениям специалистов «Smart Tint», «умная» плёнка способна пропускать 98% света в режиме прозрачности.

В другом случае, коэффициент пропускания снижается примерно втрое, организуется не менее эффективное состояние непрозрачности. Долговечность определяется границей количества переключений, которая заявлена производителем на уровне 3 млн. раз – не менее.

Умные окна — п реимущества и недостатки

Технологичность рассматриваемых конструкций очевидна. Действительно есть чему удивляться и стремиться к тому, чтобы как можно скорее применить в деле.

Между тем, несмотря на привлекательные технологии, так называемые умные окна показывают не только явные преимущества, но вместе с тем и реально имеющие место недостатки.

Стоит ознакомиться с теми и другими, чтобы более определённо конкретно подходить к вопросу приобретения и установки интеллектуального остекления.

Преимущественные стороны «умного» остекления

Умные окна могут рассматриваться своего рода техническим трюком, но эти конструкции определённо демонстрируют экологическое преимущество. Создавая затенённое состояние, такие конструкции отражают практически 98% света и солнечного тепла.

Этим процессом значительно сокращается потребность кондиционировать воздух, соответственно, снижаются затраты.

По оценкам производителя «View Glass», электрохромное стекло помогает сократить пиковое потребление энергии на охлаждение и освещение примерно на 20%.

Поскольку «умное» остекление работает от электричества, легко организовать управление системой с помощью схемы «умного» дома или датчика солнечной энергии, независимо от присутствия внутри здания владельцев.

shema upravleniya umnim oknomСхема управления прозрачностью остекления, дополненного интеллектуальной плёнкой: 1 – самоклеющаяся электрохромная плёнка; 2 – стабилизатор постоянного напряжения; 3 – преобразователь переменного напряжения в постоянное; 4 – кнопка управления; 5 – функционал (приложение) смартфона

Подобного рода остекление позволяет сэкономить до 8% от общего энергопотребления здания. Новое технологичное остекление использует небольшой объём электричества.

Только в моменты переключения режимов (на 100 окон расходуется примерно столько же энергии, сколько на одну лампу накаливания). В общем и целом, достигается абсолютная экономия энергии.

Другие преимущества интеллектуальных окон включают конфиденциальность владельца одним движением переключателя (нет нужды крутить штоки жалюзи или тянуть канаты штор). Удобство эксплуатации и безопасность также можно отнести к преимущественной стороне.

Недостатки конструкций «умного» остекления

Стекло, предполагающее печать электродов и причудливых металлических покрытий, конечно же, обходится потенциальному владельцу в несколько раз дороже, чем обычное стекло.

Также вызывает вопросы долговечность материалов, применяемых в изготовлении текущих конструкций. Эксплуатационные характеристики снижаются примерно через 10–20 лет, но это более короткий срок, чем показывает традиционное остекление.

Ещё один недостаток таких сооружений – время перехода от состояния прозрачности к непрозрачному состоянию и обратно. Некоторые технологии ограничивают этот промежуток времени минутами.

Правда, наклеиваемые электрохромные плёнки показывают более быстрый переход (менее 1 секунды) от прозрачного состояния к непрозрачному режиму и обратно.

Умные окна и перспективы развития технологии

Перспективные проекты указывают на подход комбинирования электрохромных окон и солнечных панелей, чтобы вместо бесполезного отражения солнечного света, технологичные окна зданий поглощали энергию и сохраняли для дальнейшего использования.

Остаётся только представить интеллектуальные окна, улавливающие часть солнечной энергии в течение дня, с последующим сохранением в аккумуляторы. Сохранённая энергия в ночное время суток используется на освещение дома.

Конечно, интеллектуальное окно не в состоянии одновременно на 100% обеспечить прозрачность и работать как 100-процентная эффективная солнечная панель. Поступающая энергия либо передается через стекло, либо поглощается и сохраняется, но не в режиме одновременного действия.

Конструкция двойного действия сопряжена с компромиссом для обеих сторон. Такое сооружение остаётся относительно тёмным даже в режиме прозрачности, менее эффективным для захвата энергии по сравнению с полноценным солнечным элементом.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник

Окна с умным стеклом меняющие прозрачность для дома и офиса

smart plenki

Постепенно входящее в моду дорогое умное стекло меняющее прозрачность было разработано достаточно давно. Саму технологию ученые открыли еще в 1980 годах. В основе ее лежит жидкокристаллическая матрица: под воздействием электрического тока кристаллы меняют свое положение, и затемнение окна меняется. Благодаря тому можно добиться как полностью прозрачных, так и полностью затемненных стекол.

Область применения

Это свойство широко применяется для тонировки автомобилей, используется для окон бизнес-центров, офисов, частных домовладений. В современном мире данная технология нашла распространение в так называемом умном доме. Дело в том, что достаточно нажать одну кнопку, и стекла здания станут непрозрачными, отгородив вас от суеты улицы и любопытных взглядов прохожих.

Умный стеклопакет поможет изолировать вредный ультрафиолет, не пропустит в помещение инфракрасное излучение, сделав пребывание в комнате комфортным в летнее время года. Благодаря этому свойству происходит значительная экономия электроэнергии, так как прохладный воздух дольше сохраняется в помещении и не требуется использовать кондиционер постоянно.

Удобна такая технология и для переговорной комнаты. Если необходимо провести конфиденциальную встречу тонировка стекол поможет отгородить пространство, при этом оно будет непроницаемо для взглядов снаружи и достаточно светлым для находящихся внутри людей.

Можно установить умные стекла в квартире. Они помогут избавиться от летнего зноя, сделать помещение комфортным для проживания: если вы не любите занавески, электро тонировка может их полностью заменить, при этом будет намного эффективнее любой, даже самой плотной ткани.

Свойства таких окон изменяются в зависимости от условий освещения, температуры внешней среды. Это происходит благодаря специальным датчикам, которые отслеживают эти условия.

Особенности технологии

Чаще всего можно встретить SPD-технологию. Устройства, созданные по ней, имеют взвешенные в жидкости частицы, нанесенные на специальную пленку. Она размещается между двумя прочными стеклами или пластиковыми пластинами. Под воздействием электрического тока система начинает поглощать свет, блокируя его проникновение сквозь частицы. В активированном состоянии стекло будет черного, реже серого или синего цвета.

plenki

Цвета смарт пленок

Градацию цветов можно контролировать вручную или при помощи автоматики. Для этого система оснащается пультом управления. Окна с автоматическим затемнением достаточно удобны; чем ярче солнце на улице, тем темнее они будут становиться. Переключение смарт-стекла происходит очень быстро, поэтому ждать придется меньше минуты.

upravlenie tonirovkoy

Другой технологией производства умных стекол является
LC. Она отличается от SPD тем, что в полностью затемненном состоянии может пропускать свет, сохраняя в помещении комфортное освещение без дополнительных источников света. Использовать такое стекло можно как внутри помещения, так и в качестве наружных окон.

С электропитанием Без электропитания
Тип полимера SPD LC ECD SPD LC EDC
Состояние Слабая тонировка Прозрачное Темное Темное Непрозр. Слабая тонировка
Прозрачность, % 55 76 3, 5 0, 5 1-4 62
Пропус света в видимом секторе, % 49 75 0,5 0,24 67 50
Время реакции, с 2-3 0,1 180-300 2-3 0,1 180-300
Потребляемая мощность, Вт/м2 4-5 7-9 0,5 0 0 0

к содержанию ↑

Как осуществляется управление?

Стекла с изменяемой прозрачностью могут регулировать затемнение самостоятельно, также владелец может делать это при помощи пульта дистанционного управления. При этом система будет потреблять всего 7 Вт/кв. м.

Основой технологии является смарт-пленка. Это электрохромное изделие, которое отлично подходит для применения на витринных стеклах, может служить в качестве проекционного стекла, а также совмещаться с обычными стеклами, что позволяет уменьшить стоимость самозатемняющегося окна.

princip raboty yelektro tonirovki stekla

Само смарт-стекло представляет собой триплекс, на который наносится PDLC-пленка. Для этого могут использоваться стекла разной толщины, прочность которых достаточно высока. Такие конструкции можно применять даже в помещениях с высокой влажностью, где существует высокая вероятность попадания воды, например, ванные комнаты, кухни, душевые кабины. Форма окна может быть абсолютно любой.

Чаще всего в продаже встречается умная тонировка стекла с регулируемым затемнением, цена на которую в среднем составляет 450 долларов за квадратный метр пленки. Такая пленка называется Smart-film и имеет клеевую основу. Более дорогим аналогом является Smart-glass: цена его больше, но это уже другой уровень. Можно приобрести готовый двухкамерный стеклопакет, стоимость которого начинается от 740 долларов за квадратный метр.

vidy yelektro tonirovok

Пример цены заказа стекол с электро затемнением

Стоимость различна, она зависит от выбранного варианта:

У стекла и у пленки smart glass цена существенно отличается: на умное стекло цена выше, на пленку — ниже, но и характеристики несколько другие.

Примеры стоимости старт стекла на фирмах изготовителях.

Смарт стекло
PDLC
4х4мм
сырое
4х4мм
закаленное
5х5мм
сырое
5х5мм
закаленное
Стеклопакет
однокамерный
Стеклопакет
двухкамерный
До 10 кв. м. 900 у.е. 950 у.е. 980 у.е. 1050 у.е. 1000 у.е. 1050 у.е.
До 30 кв. м. 850 у.е. 930 у.е. 930 у.е. 990 у.е. 950 у.е. 980 у.е.
От 30 до 50 кв. м. 800 у.е. 850 у.е. 880 у.е. 950 у.е. 900 у.е. 920 у.е.
Свыше 50 кв. м. Договорная
Контроллер управления
стеклом
8500 рублей с пультом дистанционного управления / 3000 рублей без дистанционного управления

* Цены укзаны в условных единицах 1 у.е. = 1 €

Кроме этого, цена зависит от выбора способа тонировки. Существует два типа:

Отличаются эти два материала стоимостью и характеристиками. Пленка обходится дешевле.

Средняя стоимость такого стекла – от 800 долларов. Многие компании делают скидки, если приобретать сразу большой объем. Для того чтобы системой можно было управлять, и она могла стабильно работать, необходимо приобрести еще одно устройство – контроллер. В сравнении с самим стеклом он стоит недорого – примерно 8-12 тысяч рублей, в зависимости от производителя и наличия возможности управлять системой дистанционно. Контроллер с пультом в среднем стоит на три тысячи рублей дороже обычного.

Универсальность

Можно использовать смарт-перегородки для бизнеса или отграничения пространства в квартире: вам не придется строить стену или устанавливать громоздкие конструкции. Достаточно поставить стекло, которое сможет делаться темным, когда необходимо что-то убрать с глаз, или, напротив, становиться прозрачным, если необходимо визуально увеличить пространство.

Такое решение отлично подойдет и для мансардных окон. Вам не придется думать, как затемнить их, утеплить или изолировать звук, так как пленка отлично справляется со всеми этими задачами.

Принцип работы

Обычно используется одна из трех технологий:

Первые два продукта имеют следующую особенность: когда напряжение выключено, они становятся полностью затемненными, прозрачность сведена к минимуму. Электрохромное стекло отличается тем, что имеет несколько степеней затемнения. В основу входят ионы лития, которые перемещаются под воздействием электрического тока. Полярность и величину напряжения можно задать, благодаря этому контролируется движение ионов и получается нужная степень затемнения.

Достоинства умной тонировки

Смарт-окна – это отличное решение как для бизнеса, так и для загородного дома. Они сделают интерьер особенным, отлично впишутся в концепцию умного дома, подарят комфорт, дополнительное тепло, тишину и экономию электричества. Вам не придется просыпаться от светящего в лицо солнца, думать, как отделить пространство, чтобы не загромоздить его. Смарт-пленка или стекла – это отличное современное решение многих проблем, позволяющая повысить функциональность окон.

Источник

Стекло с изменяемой прозрачностью : особенности, преимущества, применение

icoTime1

icoUser

icoPublish

icoYes

bakiev

13268768

Сегодня мы хотим рассказать вам об инновационной технологии, которую мы успешно используем в нашей «Фабрике Окон». Наверняка, вы уже давно знаете, что существуют виды стекол с необычными свойствами, например, прозрачные внутри и непрозрачные снаружи. А как вам стекло, которое меняет прозрачность по вашему желанию? Звучит как фантастика, но будущее для наших клиентов уже наступило.

st stizm 1

Smart-glass — это умное стекло с регулируемой прозрачностью. Такой материал имеет особое строение и состав. Работа электронного стекла основывается на поляризации микрочастиц (PDLC / LCD, SPD, ECD) в электромагнитном поле. Под воздействием электротока стеклянная поверхность изменяет светопропускную способность.

С помощью электровыключателя вы сможете отрегулировать свойства стекла: при включении стекло становится матовым, а при выключении прозрачным. Такой переход осуществляется за доли секунды.

Напряжение (12-36 Вт) подается на стеклянную поверхность по скрытой проводке.

Окна с регулируемой прозрачностью получили особые свойства за счет полимерной жидкокристаллической пленки, расположенной между листами стекла. Жидкие кристаллы без электричества приходят в твердое состояние, на пленке образуются вкрапления, расположенные в хаотичном порядке, и рассеивающие световые лучи. Такое состояние позволяет получить матовую поверхность.

Изменение переменной прозрачности происходит моментально. При этом не возникает полутона. В окнах с регулированием величины пропускания света степень тусклости меняется медленно. Под действием разных значений напряжения тока можно легко установить необходимую степень пропускания световых лучей.

История появления электрохромного стекла

Идея применения смарт-технологий для стекольной промышленности не является новинкой. В производстве такая продукция активно выпускается с конца 90-х прошлого века. Несмотря на свою многолетнюю историю, для конечного потребителя «смарт» является новинкой.

Инженер Стив Абади загорелся идеей электронных стекол еще в конце 70-х. В то время воплотить в жизнь такую мечту было невозможно. Но в 1984 году, используя новаторские жидкокристаллические технологии, был изготовлен стеклопакет LC Glass — первое смарт-стекло (умное стекло).

Стекольный рынок 80-90-х не нуждался инновационном продукте, который не был понятен промышленникам. Стиву Абади пришлось ждать начала 2000-х. Изобретатель открыл собственную компанию и вывел электронное стекло на рынок под брендом E-Glass.

На постсоветском пространстве электронные стекла появились только к 2010 году. Постепенно завоевывая стекольный рынок, смарт-технология стала применяться не только в офисах, административных и медицинских учреждениях. Стекло начали использовать в производстве стеклопакетов для жилых домов, для декора частных интерьеров.

Несмотря на популярность в Европе и России, стеклопакеты, перегородки, декоративные элементы из электронного стекла встречаются единично:

Продукция и услуги Фабрики Окон

catalog image4

Прочные и современные алюминиевые окна надежны, безопасны и долговечны в эксплуатации. Прекрасная альтернатива пластику и дереву по доступной цене.

novie

Новейшие пластиковые окна эффективно отражают жару и удерживают тепло в доме. Обеспечивают поступление свежего воздуха без пыли, сквозняков и уличного шума.

108067516

Однокамерные и двухкамерные стеклопакеты не пропустят холод внутрь помещения, удержат тепло и позволят создать уют в доме.

heat def

Универсальное окно с энергосберегающим покрытием и внешним напылением Double Silver. Обладает высокой светопропускной способностью, теплоизоляцией и защищает помещение от ультрафиолета и жары.

comfort

Thermo Glass обеспечит оптимальный температурный режим в помещении и не пересушит воздух. Стеклопакет станет дополнительным источником тепла. Не пропустит снаружи холод зимой и зной летом.

Преимущества электронного стекла

Окна и стекла, меняющие прозрачность, нашли широкое применение в сфере дизайна и архитектуры. За счет функциональности такая стекольная продукция имеет следующие преимущества:

Перегородки из смарт-материалов позволяют зонировать помещение, разделяя его на комфортные рабочие места. Такие стеклянные конструкции пропускают свет, но сохраняют комфортную приватную обстановку. Использование смарт-окон позволяет отказаться от привычных штор и жалюзи. В прозрачном режиме окно будет отлично пропускать свет. А на южной стороне дома с переизбытком света создаст более уютную обстановку.

Применение смарт-материалов позволит сэкономить на энергопотреблении (электричестве), и значительно снизить теплопотери. Электрохромное стекло снижает расходы на кондиционирование помещения в летний период (закрывает комнату от палящих солнечных лучей) и на отопление зимой (окна герметичны, не пропускают холодный воздух, в помещение попадает достаточное количество дневного света).
У нас, в «Фабрике Окон», также используются смарт-стеклопакеты, звукоизоляция которых будет на 20-30% выше, чем у обычных ПВХ-окон.

Электронное стекло в затемненном и прозрачном режиме защищает содержимое помещения от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, которые приводят к выгоранию / выцветанию поверхностей, пагубно воздействуют на предметы искусства (картины).
Особо актуально использование стекол с затемнением в музеях, в выставочных павильонах.

В чём секрет?

st stizm 2

Для регулировки прозрачности используют удобные переключатели (кнопочные, сенсорные), пульты дистанционного управления. Регулировать свойства стекла можно и через систему Smart-home, датчики движения и освещения.

В производстве стекольной продукции по технологии Smart используются закаленные листы стекла и электрохромная пленка. Применяя способ триплексования несколько стекольных листов и пленки, производитель получает прочный, небьющийся материал.

Наша работа подтверждена сертификатами, а её результат — вашими отзывами!

Именно поэтому мы любим независимые площадки по обмену мнениями, например, Яндекс.Маркет и Отзовик. Нам не нужно скрывать или покупать отзывы, ведь наш искренний сервис целиком построен на доверии.

Источник

Первый строительный портал
Adblock
detector