Conocimiento de la indust

Introducción

Con el desarrollo de la conservación de energía en los edificios, el vidrio aislante de tres cámaras y dos vidrios se ha convertido en el principal producto para ventanas exteriores. En comparación con el vidrio aislante tradicional de una sola cámara, el aumento del número de cámaras mejora el rendimiento del aislamiento térmico. En comparación con el valor K del vidrio aislante (6+16A+6) de 2,7 (WmK), el valor K del vidrio aislante (6+16A+6+16A+6) alcanza los 1,7 W/mK. Si se aplican tecnologías de baja emisión (Low-E), relleno de gas inerte, bandas de borde caliente y otras, como el vidrio aislante (6Low-E+16Ar+6+16Ar+6Low-E), el valor K puede alcanzar los 0,8 W/mK.

Si bien mejora el rendimiento del aislamiento térmico de puertas y ventanas, el vidrio aislante de tres vidrios y dos cámaras también aumenta el consumo de material de las puertas y ventanas. En primer lugar, el peso del vidrio aumenta, lo que a su vez aumenta el ancho y el grosor del perfil y los requisitos de resistencia del herraje. Para el vidrio aislante de triple panel y doble cámara, los dos vidrios exteriores tienen las funciones de soporte y carga. La función principal del vidrio intermedio es separar la cámara, limitar la transferencia de calor por convección del gas de relleno y, por lo tanto, aumentar el grosor de la capa aislante, pero también debe cumplir ciertos requisitos de rendimiento mecánico. Para el propósito del vidrio intermedio, es fácil pensar que se utilizan otros materiales delgados para reemplazar el vidrio intermedio existente de 6 mm, que forma el acristalamiento de triple panel de vidrio delgado.

1 Vidrio aislante de vidrio fino montado en el centro

2TD

El vidrio inorgánico es la forma principal de producto de vidrio aislante de dos cámaras y tres vidrios. El método de adelgazamiento se considera a partir de las tres capas de vidrio que lo constituyen. El vidrio para exteriores está sujeto a la carga del viento y se adelgaza bajo la premisa de cumplir con los requisitos de rendimiento mecánico. El vidrio para interiores no está sujeto directamente a la carga del viento, por lo que se utiliza como Dado que la superficie de uso aún requiere requisitos de rendimiento mecánico, existe un cierto potencial de adelgazamiento. El vidrio entre el interior y el exterior (vidrio central) no soporta directamente la carga del viento, por lo que tiene el mayor potencial de adelgazamiento. Lixil de Japón adelgazó el vidrio original (3+3+3) mm a (3+1.3+3) mm, con una tasa de aligeramiento de aproximadamente el 19%; cuando el adelgazamiento es de (3+1.3+1.3) mm, la tasa de aligeramiento es de aproximadamente el 38%, como se muestra en la Figura 1. El Laboratorio Nacional del Pacífico Occidental en los Estados Unidos reemplazó el vidrio aislante tradicional con vidrio aislante delgado de alta eficiencia y ahorro de energía. Se realizó una investigación sobre el efecto de ahorro energético al reemplazar el vidrio existente en los edificios. El vidrio aislante delgado está compuesto por dos láminas de 3,2 mm (1/8 de pulgada) con película de baja emisividad y una lámina de 16 mm (1/16 de pulgada) en el centro. Los resultados de las pruebas muestran que el ahorro energético en climatización es de 0,2 a 18,7 kWh al día durante la temporada de calefacción (3 % a 18 % de ahorro energético por persona) y de 2,5 a 8,0 kWh al día durante la temporada de refrigeración (23 % a 41 % de ahorro energético), y la penetración acústica se reduce entre 8 y 10 dB. El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley colocó un vidrio delgado de 0,7 mm en vidrio aislante ordinario (vidrio de 3 mm + 3 mm Low-E) para formar un vidrio aislante delgado, como se muestra en la Figura 2. Los estudios han demostrado que en climas dominados por la calefacción (como Minneapolis, Minnesota), el potencial de ahorro de energía del vidrio aislante delgado en lugar del vidrio de ventana exterior típico es del 16%, en climas mixtos (como Washington, DC), el potencial de ahorro de energía es del 12%, y en climas dominados por el enfriamiento (como Houston, Texas), el potencial de ahorro de energía es del 7%. El espesor del vidrio utilizado para ventanas exteriores en mi país ha ido en aumento. En la década de 1980, el vidrio de 3 mm era la especificación dominante del vidrio flotado en mi país. Después de 1993, 5 En el pasado, el vidrio de 5 mm era el producto principal, y recientemente el vidrio de 6 mm se ha convertido en el producto principal. En 2013, Wang Xinchun y otros propusieron la sugerencia de adelgazar los productos de vidrio plano. El consumo anual per cápita de vidrio plano en mi país es de 20,7 kg, lo que representa 1,25 veces el de los países de la UE, el doble que el de Estados Unidos y 2,6 veces la media mundial. El espesor del vidrio plano es una de las razones de este consumo per cápita anormal en mi país. Se estima que si el vidrio de 5 mm se reduce a 4 mm en 2012, se podría reducir la producción de vidrio en 7,1 millones de toneladas y el consumo de materias primas en 7,71 millones de toneladas, incluyendo 6,35 millones de toneladas de recursos naturales como arena de sílice y 1.36 millones de toneladas de productos químicos, como el carbonato sódico. El artículo propone transformar el modelo de desarrollo de industrias y empresas y mejorar la tecnología de producción. Se formularon cinco sugerencias: ajustar el nivel técnico de la cadena industrial, intensificar la investigación científica y que los departamentos pertinentes inicien el adelgazamiento del vidrio plano lo antes posible. Al mismo tiempo, empresas como CSG Group también están experimentando activamente con aplicaciones de adelgazamiento para ventanas exteriores.

Actualmente, el desarrollo del vidrio aislante delgado presenta una buena adaptabilidad. En primer lugar, para adaptarse a los conceptos de desarrollo de "objetivos de doble carbono", fabricación ecológica, edificios ecológicos, etc., el vidrio aislante delgado impulsará el ahorro de energía, el ahorro de materiales y la reducción de carbono en las cadenas industriales de vidrio, perfiles, puertas y ventanas, muros cortina y transporte. En segundo lugar, el vidrio aislante de doble o multicámara es el producto líder en la estructura de cerramientos transparentes de alta eficiencia y ahorro energético de mi país, y tiene potencial de adelgazamiento. En tercer lugar, el vidrio aislante de vidrio delgado central cuenta con una amplia base industrial, lo que favorece la transformación y el desarrollo de la industria. En cuarto lugar, la fabricación de vidrio delgado/ultrafino de mi país proporciona materiales y una base industrial. El vidrio fotovoltaico de sistema de sodio-cal-silicio y el vidrio protector pueden proporcionar productos básicos. La conversión de adelgazamiento y la producción de vidrio plano son incomparables en tecnología y producción. En comparación con los crisoles de vidrio industriales y los crisoles de vidrio arquitectónico:

2 Vidrio aislante con materiales de película central

El vidrio aislante con película orgánica central (como se muestra en la Figura 3) divide una cámara en dos o más. La película orgánica no funcional (película blanca) solo separa la cámara para limitar la convección, aumentar el espesor de la capa aislante y lograr delgadez y ligereza. La película orgánica funcional (película de espejo térmico) proporciona funciones como baja emisividad y aumenta el ahorro energético al controlar la radiación térmica. El vidrio aislante con película central es fabricado por Southwall Technologies, empresa estadounidense, y se lanzó al mercado en 1970. Se ha utilizado en la construcción. El vidrio aislante con película de espejo térmico posee excelentes propiedades térmicas, y Li Wu y otros investigadores lo han investigado. El material de la película central es una película termoplástica que se tensa por termoplasticidad al calentarse. La colocación e instalación de la membrana requiere mano de obra, lo que incrementa el costo de producción. He Xueping y otros investigadores estudiaron el diseño del proceso de ensamblaje clave del sistema de vidrio aislante con película central. Reducir el coste de los materiales de las membranas, realizar la instalación automática de las membranas, reducir el grado de intervención manual y los costos de procesamiento correspondientes se convertirán en los puntos clave del desarrollo del vidrio aislante de material de película central.

3 Vidrio aislante compuesto de vidrio real

El vidrio al vacío es un producto de vidrio que está separado por dos o más piezas de vidrio con columnas de soporte, la periferia está sellada para formar una cavidad, y la cavidad se evacúa para formar una cavidad de vacío. Considerando el equilibrio de la transferencia de calor y el rendimiento de la fuerza de la columna de soporte, el número y el área de la columna de soporte deben minimizarse, por lo que se selecciona la columna de soporte con un área de sección transversal pequeña y corta sin afectar el efecto visual. En teoría, la transferencia de calor convectiva y la transferencia de calor conductiva no tienen nada que ver con el espesor de la capa de vacío. Espesor de la capa de vacío El espesor está generalmente entre 0,15 y 0,25 mm: Al menos una pieza de vidrio al vacío está hecha de vidrio de baja emisividad para lograr un aislamiento efectivo en los tres modos básicos de transferencia de calor de conducción térmica, convección y radiación térmica. Por lo tanto, el vidrio al vacío en sí mismo es un producto de vidrio delgado altamente eficiente. Solo el vidrio aislante compuesto de vidrio al vacío puede aprovechar al máximo el rendimiento de aislamiento del vidrio al vacío, y su estructura se muestra en la Figura 4. Aunque hay una pieza de vidrio en el vidrio al vacío en el centro del vidrio aislante, esta pieza se ve afectada por la presión atmosférica después del vacío y soporta la presión de la columna de soporte, por lo que el adelgazamiento del vidrio al vacío es limitado. El vidrio al vacío reduce el espesor total del vidrio aislante compuesto con su alta eficiencia y rendimiento de ahorro de energía, logrando el propósito del adelgazamiento. El nivel de producción de vidrio al vacío en mi país ha logrado un gran progreso, pero el costo sigue siendo el principal factor que afecta su promoción. Al menos una pieza de vidrio al vacío está hecha de vidrio de baja emisividad para lograr un aislamiento efectivo en los tres modos básicos de transferencia de calor: conducción térmica, convección y radiación térmica. Por lo tanto, el vidrio al vacío en sí mismo es un producto de vidrio delgado altamente eficiente. Solo el vidrio aislante compuesto de vidrio al vacío puede aprovechar al máximo el rendimiento aislante del vidrio al vacío, cuya estructura se muestra en la Figura 4. Si bien hay una pieza de vidrio en el centro del vidrio hueco, esta se ve afectada por la presión atmosférica tras el vacío y soporta la presión de la columna de soporte, por lo que el adelgazamiento del vidrio al vacío es limitado. El vidrio al vacío reduce el espesor total del vidrio hueco compuesto gracias a su alta eficiencia y ahorro de energía, logrando así el objetivo de adelgazamiento. La producción de vidrio al vacío en mi país ha avanzado considerablemente, pero el costo sigue siendo el principal factor que afecta su promoción.

4 vidrios huecos de aerogel

El aerogel tiene un excelente rendimiento de aislamiento térmico ligero. Colocarlo en vidrio hueco puede lograr delgadez, alta eficiencia y ahorro de energía. El valor K del vidrio hueco (6+12A+6) es de 2.8W/mK, el valor K de (6Low-E+12A+6) es de 1.8W/m‘K, y el valor K de (6+12aerogel+6) alcanza 1.0W/m‘K. Una forma viable de colocar aerogel en el medio es usar partículas de aerogel para el relleno, que es relativamente bajo en costo. La diferencia entre el índice de refracción formado por el aerogel y la interfaz de partículas y el vidrio y la transparencia del aerogel en sí aumentará el valor de opacidad del vidrio aislante y afectará la transparencia del mismo. Reducir el valor de opacidad del aerogel en sí y lograr el compuesto de una pieza completa de aerogel (en lugar de partículas) es de las formas efectivas de mejorar la transparencia. La estructura de cerramiento transparente de la fachada de un edificio (puertas y ventanas exteriores, muros cortina) presenta altos requisitos de transparencia y se prevé su uso generalizado para la iluminación. Sin embargo, es necesario estudiar los efectos de la acumulación de calor por radiación solar y el choque térmico sobre las propiedades mecánicas del vidrio aislante.

5 Resumen

El adelgazamiento del vidrio aislante es una tendencia de desarrollo con múltiples beneficios, como el ahorro de material, el ahorro energético y la reducción de emisiones de carbono. Como estrategia de desarrollo, el vidrio aislante de espesor medio cuenta con una sólida base de industrialización y una buena relación calidad-precio, siendo la opción preferida. El vidrio aislante de espesor medio y el vidrio aislante compuesto al vacío presentan un alto grado de adelgazamiento, tienen un amplio campo de aplicación en edificios de nueva construcción y presentan ventajas evidentes en la sustitución del vidrio en la transformación energética de edificios existentes. Como futura tendencia, el vidrio aislante de aerogel debería aplicarse en estructuras de cerramientos de iluminación.