Low-E玻璃简介.ppt
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Low-E玻璃简介.ppt
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Low-E玻璃简介,2014-10-24马贺,目的:
了解Low-E玻璃的性能和原理预期目标:
让参加培训的人员初步了解Low-E玻璃的性能和原理,并对其应用略作了解。
目录,概念节能原理Low-E玻璃制造应用实例,1,一、概念,2,2,Low-E玻璃:
LowEmissivityGlass的简称,即低辐射玻璃。
它是一种镀膜玻璃,这种玻璃不但可见光透过率高,而且具备很强地阻隔红外线的特点,能够发挥自然采光和隔热节能的双重功效。
使用后可以有效地减少冬季室内热量的外散流失,在夏季也能阻隔室外物体受太阳照射变热后的二次辐射,从而发挥节能降耗目的。
同时,Low-E玻璃在可见光波段具有较高的透过率,可以使室内更多地利用自然采光,迎合了现代都市人普通追求回归自然的心理愿望。
“u”值:
玻璃的传热系数。
标准条件下,由于玻璃热传导和室内外的温差,所形成的空气到空气的传热量。
其英制单位为:
英热量单位每小时每平方英尺每华氏温度,公制单位为:
瓦每平方米每摄氏温度、“u”值越低,通过玻璃的传热量也越低,窗玻璃的绝热性能越好。
辐射率:
是某物体的单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度,相同条件下辐射热量之比。
辐射率定义是某物体吸收或反射热量的能力。
理论上完全黑体对所有波长具有100%的吸收。
即反射率为零。
因此,黑体辐射率为1.0。
低的辐射率直接对应着低的“u”值。
玻璃的辐射率越接近于零,其绝热性能就越好。
Sc:
玻璃的遮阳系数,数值范围01,它反映玻璃对太阳直接辐射的遮蔽效果。
二、节能原理,当一薄膜表面受到电磁辐射时,同时发生反射(R)、吸收(A)、透射(T)三种现象,且三者之间存在关系:
R+A+T=1薄膜吸收热量后还会在发射出去,称为热量的电磁辐射,用辐射率(E)表示,当达到热平衡条件下:
E=A,即:
E=1-R-T对于长波段的红外光和远红外光,一般薄膜的透射率(T)接近于0,即E1-R,故可得结论:
具有红外高反射率的薄膜,也就是红外低辐射薄膜,它能阻止热量的流失。
Low-E玻璃节能原理,根据维恩定律,物体最大热辐射波长max与物体绝对温度有如下关系:
max=2898/T(um),在室温下物体温度为293K,代入得max=9.89(um);实际上室内物体辐射的红外线能量大都集中在3-10um波长范围内。
如图低辐射膜在这个波长范围内具有高反射,低透过性能,因此在冬天,该膜可以阻止热量流到窗外,夏天同样可以阻止热量进入室内,从而达到保温隔热的作用。
Low-E玻璃节能原理,中空Low-E玻璃节能原理,低辐射膜材料的选择:
在自然界中银是热辐射率最低的物质,只要在玻璃上镀1-30nm厚的薄膜,就可以将热辐射率由0.84降至0.04-0.12之间。
故在目前的科研和生产中都把银层作为low-e玻璃的功能层。
如图例就是两种常见的low-e玻璃镀膜膜层示意图,其功能膜都是银膜。
银膜在自然环境下容易发生电化学腐蚀,被氧化而失去功能,故此种玻璃不能单片使用,标准产品为低辐射中空玻璃。
中空Low-E玻璃节能原理,中空玻璃热损耗示意图,自然界中,热量的传递方式有三种:
传导、对流和辐射,low-e中空玻璃可有效的限制这三种热量的传递,从而达到节能的目的。
中空Low-E玻璃节能原理,1.阻断热传导途径:
在两片玻璃之间充入空气或惰性气体,由于气体的热传导系数非常低,热阻很大,可以有效地降低整片中空玻璃的热传导速率,有效地阻断热传导的途径。
2.阻断对流途径:
充入的气体在很狭小的空间内形成扁平的的稳定的气体层,有效的阻断热量以对流方式传导的途径。
3.降低热辐射损耗:
低辐射镀膜玻璃,有效地降低热量的辐射损耗。
三、Low-E玻璃制造,Low-e玻璃的生产方法,一、在线高温热解沉积法:
1.在浮法玻璃生产线的锡槽内的第一镀膜区,利用CVD技术在玻璃表面形成以SiOxCy为主体的中间层;2.在浮法玻璃生产线的退火窑区的第二镀膜区,以有机金属化合物气相沉积技术,将有机锡化合物为主前质体的镀膜原料经气化流程的处理,以气体的形式随主气流通过玻璃上方的镀膜反应器,引到玻璃表面,在有氧源存在的条件下,利用烷氧基的热解作用,在玻璃表面沉积被掺杂的氧化锡膜(SnO2:
F);3.精确控制两层膜的光谱性能和光学常数,完成精密的光学匹配,制备出高透过率、低辐射率的膜层。
低辐射功能层,中间层:
抑制热玻璃中的碱金属离子,以受主杂志的形式扩散到功能层中,恶化隔热性能。
Low-e玻璃的生产方法,一、离线真空溅射法:
离线低辐射玻璃是采用真空磁控溅射镀膜工艺,在浮法玻璃基片表面溅射多种氧化物复合膜层。
膜层中主要起隔热功能的膜为Ag膜,膜层厚度一般不超过20nm,其他膜层为介质膜,起加强连接、保护、降低反光、调节颜色等作用。
银膜的层数又分为单银、双银、三银几种低辐射膜。
典型的单银低辐射膜结构示意图,典型的双银低辐射膜结构示意图,在线与离线低辐射膜性能对比,在线与离线低辐射膜性能对比,在线与离线低辐射膜性能对比,四、应用实例,Low-e玻璃的选用,主要取决于建筑当地的气候环境,另外和建筑设计者的喜好也有很大关系。
在中国南方北方跨度比较大,故需求也不一样,北方注重保暖(U值),南方侧重隔热(Sc),中原地区则要二者兼顾。
对于严寒地区遮光系数Sc越高越好,热传导系数U值越低越好,即可保证光能进入室内,又可隔断室内热能传导到室外。
而南方炎热地区则正好相反,炎热地区更注重遮阳系数,但设计时也要考虑到采光照明,确保达到节能目的。
经济分析:
市场调查显示对于夏热冻冷的地区,提高窗子热性能所需资金不多,约1020元/m2,另住宅节能30%,造价增加3%-6%,住宅节能50%,造价提高6%-11%,Q&A,40,
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