Okna a příčky s proměnnou průhledností: technologie a příklady použití chytrého skla

Inovativní vývoj a kreativita některých výrobců nepřestává udivovat, například chytrá skla, s nimiž lze garsonku nebo kteroukoli místnost efektně rozdělit do zón nebo zvýraznit. Efektivita spočívá v proměnlivé průhlednosti skla, která se mění stisknutím tlačítka.

Vlastnosti a výhody variabilního skla

Principem fungování chytrého skla s nastavitelnou průhledností je působení elektrického pole na tekuté krystaly fólie umístěné mezi dvěma skly. Ve vypnuté poloze jsou krystaly náhodně umístěny a rozptylují světlo, díky čemuž je přepážka nebo okno matné. Když stisknete tlačítko spínače, krystaly se dostanou do správné polohy a “inteligentní” sklo se stane průhledným.

Sklo s proměnlivou průhledností má následující výhody:

• Okamžité přepínání. Změna průhlednosti skla nastává během desetiny sekundy.
• Dobrá propustnost světla. V jakémkoli stavu propouštějí příčky nebo okna 78 % nebo více světla, a to jak v jednom, tak ve druhém směru.
• Snadná obsluha a nízká spotřeba energie. Okna se ovládají pomocí dotykového displeje, standardního vypínače, tlačítka-klíče, přijímacího zařízení s dálkovým ovládáním, světelného senzoru, pohybového radaru, systému ovládání chytré domácnosti. Ovládací panel lze konfigurovat pro každou místnost zvlášť. Na jeden metr čtvereční je potřeba pouze 5-7 wattů.

Okna s technologií Private Glass

• Zvýšená ochrana proti hluku až o 30 dB.
• Úspora tepla. Konstrukce s proměnlivou průhledností chrání před UV zářením o 99 % a infračerveným zářením o více než 40 % a zároveň snižují tepelné ztráty v zimě.
• Pevnost a bezpečnost. Tyto vlastnosti jsou zajištěny použitím technologie triplex. Pokud se sklo rozbije, úlomky se nerozsypou. V případě přepětí jsou bezpečné i chytré skleněné příčky a okna.
• Pracovní teplota – od -30°С do +75°С.
• Výroba skla jakéhokoli tvaru.
• Barevná variabilita. Například šedá, modrá, bronzová, bílá, zelená.
• Snadná péče, snadná údržba. Elektrochromní okna se čistí stejně jako jednoduché skleněné konstrukce.
• Maximální rozměry: 2600×980 mm. Tloušťka – 6 mm.

Inteligentní technologie výroby skla

Chytré sklo je založeno na monochromatickém chytrém filmu PDLC, který se skládá ze dvou ochranných povlaků proti různým typům poškození, dvou plastových fólií a vrstvy tekutých krystalů.

Při výrobě metodou triplexování je třeba vzít v úvahu různé nuance, proto je nesmírně důležitá přísná implementace výrobní technologie.

Princip fungování chytrého skla s nastavitelnou průhledností

V první fázi výroby chytrého skla se připraví fólie, která změní průhlednost. Nařeže se na požadovanou velikost a poté se horní 2 vrstvy odříznou nožem na obou stranách. Mezi nařezanými vrstvami ponechte alespoň 3-6 cm nenařezaného filmu.

Dále se speciálním roztokem smývá vrstva tekutých krystalů na řezaných místech, kromě vodivé vrstvy. Poté se povrch přetře stříbrnou pastou a vysuší horkovzdušnou pistolí. Po jeho úplném zaschnutí (24 hodin) se nalepí měděné kontakty.

V dalším kroku se zkontroluje správná funkce fólie.

Schéma inteligentního skleněného zařízení

Dalším krokem je příprava sklenice. Ořízne se, okraje se vyleští, sklo se umyje a vysuší. Teprve poté začíná montáž dílů, které se podobají koláči:

• Vyčištěné sklo.
• Bridgestone fólie na výrobu triplexu.
• Chytrý film PDLC (elektrické tónování).
• Film Bridgestone.
• Vyčištěné sklo.

V poslední fázi jsou sestavené díly odeslány do vakuové pece zahřáté na vysokou teplotu po dobu několika hodin. Tam se sesbírané vrstvy stanou jedním celým triplexem, který se po ochlazení dále používá k zamýšlenému účelu.

Jako ochranu před sluncem samozřejmě není nutné používat okna s fólií měnící průhlednost. S tímto úkolem dobře poslouží protisluneční plastová okna vybavená speciálním dvojsklem nebo fólií. Při montáži nových oken vždy vyvstává otázka, jak nejsnadněji odstranit ochrannou fólii z oken, doporučujeme si přečíst stejnojmenný článek.

Instalace elektrochromického okna s “chytrým sklem” svépomocí

Inteligentní sklo dobré kvality pro kutily lze získat pouze s přísným dodržováním kroků pro lepení elektrochromního filmu. Skládají se z:

• čištění povrchu skla od nečistot, jako je prach, mastné skvrny;
• odstranění ochranného povlaku a nalepení fólie;
• odstranění vzduchových bublin pomocí gumového válečku;
• připojení elektrických vodičů ke kontaktům;
• odstranění vrchní ochranné vrstvy pomocí lepicí pásky;
• zpracování kontaktů se silikonem a testování;
• skrytí kontaktů za lištou vyrobenou z kovu nebo plastu.

Aplikace pro soukromé sklo

Chytré sklo s nastavitelnou průhledností je použitelné ve všech odvětvích a oblastech lidské činnosti: obchodní centra, domy, chaty, kulturní a sportovní instituce, doprava (zasklení letadel a vozidel, přepážky v autobusech), lékařství, komerční budovy, kancelářské průsvitné příčky, konferenční místnosti, kosmetické salony.

Přepážka může současně vyřešit několik úkolů, například být zástěnou, dekorativním kusem nábytku nebo oknem. Když se dotknete symbolu slunce, stane se zcela průhledným a matným, pokud kliknete na obrázek mlhy.

Inteligentní skleněná přepážka: zapnutý stav

Inteligentní skleněná přepážka: vypnutý stav

Soukromé skleněné chytré sklo může nahradit předokenní rolety v bytě nebo kanceláři, takže zvědavé oči z ulice nebudou rušit a domácí nebudou překážet v práci. Vlhkost ani vysoké teploty neovlivňují vlastnosti chytrých brýlí, proto se aktivně používají v koupelnách (sprchy, příčky) a bazénech, stejně jako v tělocvičnách a léčebnách, masážních místnostech.

Bez chytrých skleněných příček se neobejdete v bankovních ústavech, jednacích místech a pokladnách. Video níže ukazuje příklad použití skla s proměnlivou průhledností ve Sberbank.

Reklamní společnosti je instalují do výloh, většinou směřujících do rušných ulic. Sklenice se také používají jako předváděcí, reklamní, výstavní stánky.

Cena za sklo s proměnlivou průhledností

Komplexní uspořádání skla s proměnlivou průhledností ovlivňuje jeho vysokou cenu, náklady na 1 m300. m. se pohybuje v rozmezí 2€-000€. Vypočítává se pro každý návrh zvlášť. V ceně je již zahrnuto pořízení doprovodného vybavení.

Náklady na soukromé skleněné okno jsou ovlivněny velikostí zasklení a úkoly, které plní (změna barvy, neprůhlednost, holografická a senzorická funkce, zvuková izolace), materiálem použitým na rám, například dřevo, hliník, plast . Také cena chytrého skla se odvíjí od stupně jeho zabezpečení (jednoduché, pancéřové), použití (přepážka, autosklo, reklamní vitrína) a systému ovládání.

Jedinečné vlastnosti chytrého skla, jeho schopnost okamžitě se změnit z neprůhledného, ​​neprůhledného v průhledné a naopak, stejně jako energeticky úsporné a zvukově izolační vlastnosti, činí tento materiál stále více žádaným ve stavebnictví, architektuře a designu. Možnosti využití technologie jsou poměrně široké.

Co je chytré sklo?

Chytré sklo je inovativní materiál s funkcí variabilní průhlednosti. Mezi dvě tabule průhledného skla je umístěn film z tekutých krystalů. Je připojen na nízkonapěťový elektrický proud.

Ve vypnutém stavu, bez vlivu proudu, jsou tekuté krystaly uspořádány náhodně, rozptylují světlo. Sklo je v tomto případě matné, neprůhledné.

V zapnutém režimu je uspořádání tekutých krystalů nařízeno, sklo (například na přepážky) se stává průhledným. V obou případech se množství procházejícího světla nemění. Na rozdíl od žaluzií nebo stínících závěsů matné sklo místnost nezatemňuje.

Tvůrcem chytrého skla je inženýr Steve Abadi. Ten nápad ho nadchl už v 70. letech minulého století. Technologie těch let však neumožňovaly realizaci Abadiho plánu. První chytré sklo LC Glass bylo zákazníkům představeno v roce 1984. Později S. Abadi založil Innovative Glass Corporation. V roce 2003 uvedla na trh chytrá skla pod obchodní značkou E-Glass.

Inteligentní sklo se objevilo v Rusku v roce 2010. Od té doby rychle dobývá trh a stále více se používá nejen v kancelářích, zdravotnických zařízeních a administrativních budovách, ale také pro zasklívání oken domů, v interiérovém designu.

Výhody a nevýhody

Materiál má výhody i nevýhody.

Hodnota:

• multifunkčnost. Materiál plní funkce jednoduchého skla, vizuální překážky a projekční plochy;
• síla;
• moderní alternativa k závěsům a žaluziím;
• široká škála inteligentních barev filmu, které vám umožní použít pro jedinečné návrhy;
• řízeno nízkonapěťovým zdrojem;
• funkce úspory energie;
• zvuková izolace;
• ochrana před UV zářením;
• široký záběr.

Moderní typy materiálů na suspendovaných částicích mají vysoký stupeň průhlednosti, bez zákalu. Pokud se dříve chytrá fólie musela laminovat do triplexu, pak lze moderní fólie jednoduše nalepit.

Omezení:

• cena;
• potřeba elektrického napětí;
• poměrně vysoká spotřeba energie.

Náklady na konstrukce jsou však kompenzovány energeticky úspornou a ochrannou funkcí materiálu. Chytré sklo chrání před slunečním zářením. A úspory na klimatizaci pokrývají náklady na zasklení. To platí zejména pro jižní, slunné oblasti.

Vývojáři se snaží snížit spotřebu energie. Student z Nizozemí si tedy nechal patentovat technologii – sklo samo vyrábí energii ze slunečního světla a jejím použitím mění průhlednost. Ruští a francouzští vědci vylepšili technologii – sklo kromě toho, že si samo dodává energii, vytváří další externí napájení a může dodávat energii dalším zařízením.

Některé typy chytrých skel mají své nevýhody. Například materiál se suspendovanými částicemi vyžaduje speciální povlaky, které blokují ultrafialové světlo.

Nevýhodou elektrochromního materiálu je nízká rychlost přechodu z jednoho stavu do druhého. Doba ztmavení je až několik minut.

Základní principy práce

Jedinečné vlastnosti chytrého skla závisí na jeho speciální konstrukci. Mezi dvěma průhlednými listy je fólie s tekutými krystaly. Jsou to oni, kdo dává materiálu užitečné vlastnosti. Když je dodávána elektřina, vytváří se elektromagnetické pole. Pod jeho vlivem se uspořádání krystalů mění, z chaotického se stává uspořádaným. To ovlivňuje vlastnosti prostupu světla skla, stává se průhledným. Světlo prochází filmem, aniž by narazilo na překážky v podobě hromad krystalů. V normálním stavu je materiál matný.

Sílu proudu lze upravit pomocí speciálního zařízení. Pokud je napětí nízké, pak nejsou objednány všechny tekuté krystaly. Výrobek se stává pouze částečně průhledným. Čím vyšší je napětí, tím vyšší je úroveň průhlednosti.

Technologie výroby

Chytré sklo je komplexní struktura skládající se ze tří hlavních vrstev:

1. Deska z průhledného skla.
2. Dvouvrstvá fólie. Mezi jeho vrstvami jsou umístěny tekuté krystaly.
3. Druhá tabule z průhledného skla.

Běžné výrobní technologie v závislosti na typu fólie:

• EVA – etylenvinylacetátový film;
• TPU – termoplastický polyuretan;
• PVB je polyvinylbutyralový film.

Zařízení s polymerovými tekutými krystaly (LCD)

Tekuté krystaly v těchto zařízeních se rozpadají na své složky a poté tuhnou. V okamžiku přechodu z kapalného do pevného skupenství se krystaly stávají nekompatibilními s polymerem a vytvářejí v něm inkluze (kapky). Podmínky, za kterých k fixaci dochází, ovlivňují velikost vměstků, což ovlivňuje vlastnosti chytrého skla.

Směs polymeru a tekutých krystalů je umístěna mezi dvě desky z plastu nebo skla. Nanese se tenká vrstva průhledného elektricky vodivého materiálu. Je zodpovědný za napájecí napětí. Elektrody jsou vyrobeny z měděné fólie a jsou v kontaktu s vodivou vrstvou. Když je aplikováno napětí, elektromagnetické pole způsobí, že se krystaly seřadí uspořádaným způsobem. Světlo proniká skrz kapičky-skvrny a materiál se stává průhledným.

Pomocí dalších vrstev nebo použití barviva lze řídit množství tepla a světla procházejícího sklem. Možné požární a protiradiační možnosti používané ve speciálních zařízeních.

Částicová zařízení (SPD)

Mezi dvěma tabulemi průhledného skla je film tyčovitých částic suspendovaných v kapalině. Bez elektrického napětí jsou částice v chaotickém stavu a absorbují světlo. Sklo má v tomto případě šedý, černý nebo tmavě modrý odstín. Po přivedení proudu se suspendované částice seřadí uspořádaným způsobem, sklo se stane průhledným.

K přechodu dojde okamžitě. Pro udržení průhledného stavu je potřeba malý, ale konstantní proud. Zvláštností materiálu je, že je opticky průhledný v jakémkoli stavu.

Elektrochromní zařízení (ECD)

V elektrochromních (elektrochemických) zařízeních je proměnná vrstva rozprašováním iontů lithia. Přiložením napětí se upraví průhlednost. Množství procházejícího světla lze regulovat. Stav materiálu se mění mezi průhledným, průsvitným a barevným. V tónovaném stavu se odstíny pohybují od nejsytějších po nejjemnější.

Přivedení napětí je potřeba pouze ke změně průhlednosti. K udržení státu není potřeba žádná moc. Ztmavení začíná od okraje a končí ve středu. Plné zabarvení skla na velké ploše trvá až několik minut.

Technické vlastnosti

Technické vlastnosti chytrého skla závisí na jeho typu:

• zákal – 5-7%;
• propustnost světla je od 75 %;
• spotřeba energie – 3-5 wattů na čtvereční. m.;
• napětí – 12, 24 nebo 48 voltů;
• tloušťka od 6 mm;
• počet cyklů zapnutí/vypnutí – více než 30 milionů;
• životnost – více než 10 let.

Další funkce chytrého skla

Chytré sklo má řadu dalších vlastností:

• Materiál může být nejen chytrý, ale také odolný. K tomu se používá rezervační technologie. Na vrchní straně konstrukce je nalepena speciální fólie, která zabraňuje praskání a rozptylování skla. To umožňuje použití na přeplněných místech.
• Výrobek lze obarvit nalepením další fólie.
• Pískování umožňuje dekorovat sklo. Takové možnosti se používají v oddílech místností, v kavárnách, restauracích, kde vypadají velmi působivě.
• Ve výrobcích můžete vyříznout jakékoli otvory, dát sklu jakýkoli tvar.

Rozsah aplikace

Zpočátku se chytré sklo používalo pouze v kancelářích pro zónování prostoru. Postupem času se technologie stala dostupnější a náklady na produkty jsou nižší. Chytré sklo se začalo hojně využívat v obytných oblastech.

V budovách existují 2 hlavní oblasti použití:

1. Tvorba vnitřních příček a designových prvků.
2. Vnější zasklení.

Přepážky umožňují zónovat obrovský prostor a vytvářet oddělená, relativně izolovaná místa. Tato funkce se používá v kancelářích k vymezení míst pro zaměstnance.

Variabilní průhlednost umožňuje dosáhnout efektu privátní zóny. Schopnost chytrého skla pohlcovat zvuky činí zasedací místnosti nejen vizuálně nepřístupnými, ale také chráněnými před náhodnými posluchači. Když už není potřeba soukromí, lze sklo opět zprůhlednit.

Výhodou chytrých příček je, že nezatěžují plochu zvenčí a propouští dostatek světla.

Schopnost vytvářet samostatné zóny našla uplatnění v celé řadě průmyslových odvětví:

• Kavárny a restaurace. Pomocí přepážek je dosaženo pohodlné atmosféry, kde mohou návštěvníci bezpečně stolovat, relaxovat bez zvědavých očí.
• Banky. Při obsluze určitých kategorií zákazníků nebo provádění bankovních operací se sklo ztmaví nebo zmatní. Navíc díky zvýšené pevnosti materiálu je bezpečný pro čekárnu.
• Muzea, galerie, výstavní síně. V takových institucích našla uplatnění vlastnost materiálu absorbovat škodlivé záření. Správný stupeň tónování umožňuje návštěvníkům volně obdivovat mistrovská malířská díla nebo cenné exponáty.
• Zdravotní ústavy – masážní místnosti, šatny a další prostory. Nastavitelná průhlednost materiálu umožňuje vytvořit pacientům komfortní podmínky, za kterých je během lékařských zákroků nikdo neuvidí.
• Nákupní a zábavní centra. Některá rozestavěná obchodní centra preferují chytré skleněné zasklení. I přes vysokou cenu vidí majitelé přínos v následné úspoře na úspoře energií, klimatizace. Estetický vzhled budovy je posílen. Materiál je navíc odolnější než běžné sklo, takže jej budete muset měnit méně často.
• krása, poskytující kosmetiku, masáže a další služby, také zónovat prostor pomocí chytrého skla.
• Ubytování – Zde se z chytrého skla vyrábí koupelnové zástěny a sprchové kouty.
• Vitríny. Renomované maloobchodní organizace využívají vlastnosti chytrého skla k vytváření chytrých výloh s výhledem do ulice. Potenciální kupující si mohou prohlédnout propagační video nebo prezentaci produktu. Pokud je potřeba předvést vzorky zobrazené v okně, sklo se zprůhlední.
• Automobilový průmysl. Používá se na poklopy, zpětná zrcátka. U drahých prémiových vozů se unikátní střechy vyrábějí z materiálu s proměnlivou průhledností. Takovou střechu můžete ovládat z prostoru pro cestující. Na boční okna lze použít elektricky tónovaná skla. Úroveň tónování nastavitelná z prostoru pro cestující umožňuje zprůhlednit okna za jízdy, ale na parkovišti vytvořit z prostoru pro cestující soukromou zónu. Také přepážky mezi sedadly řidiče a spolujezdce jsou vyrobeny z chytrého skla.
• Balkony a lodžie. Chytré sklo používané pro zasklení oken, balkonů a lodžií je alternativou k zastaralým závěsům a žaluziím. Velké rozměry a možnost vytvářet různé tvary umožňují použití materiálu pro francouzská a panoramatická okna. Jednou z výhod je schopnost chránit místnost před ultrafialovým zářením, v zimě udržovat teplo a v létě chladit. V neprůhledném stavu navíc chrání interiér místnosti před zvědavými pohledy.
• Zimní zahrady a skleníky. Schopnost úspory energie ochrání rostliny před podchlazením a stmívání nedovolí příliš intenzivnímu slunci spálit listy a květy.
• Konstrukce letadel. Některé modely letadel jsou vybaveny okny s chytrým sklem, které nepropouští UV záření a snižuje náklady na údržbu. servis.
• Vstupní skupiny, fasády. Při výstavbě domů se chytré sklo používá pro zasklení vstupních skupin, vchodů, fasádních oken.
• světlíky. Použití chytrého skla pro stropní zasklení je skvělým řešením pro velké prostory.
• Oplocení bazénu. Příčky jsou vyrobeny z chytrého skla, díky kterému vznikají privátní zóny.
• výzdoba. Návrháři interiérů se stále více obracejí k tomuto materiálu, zdobí interiérové ​​dveře a vytvářejí originální designová řešení.
• Zadní projekční plátna. Obraz promítaný na panel bude ze zadní strany vypadat jako vysoce kvalitní obraz.

Cena chytrého skla závisí na výrobci, typu materiálu, tloušťce, konstrukčních prvcích.

• Smart Optimal 4 + smart + 4 mm s proměnlivou průhledností, do šířky 1800 mm bez fóliových spojů, bude stát od 23 000 rublů na 1 mXNUMX. m
• Sklo Smart Premium se stejnými parametry stojí od 29 000 rublů na 1 mXNUMX. m
• Cena se zvyšuje s připočtením užitných vlastností a složitosti provedení.
• Smart Optimal 4 + smart + 4 mm, tvrzené, bude stát od 25 000 rublů na 1 mXNUMX. m
• Smart Premium temperované – od 31 000 rublů na 1 mXNUMX. m
• Průměrné náklady na elektrochromické sklo jsou od 32 000 rublů na 1 mXNUMX. m.;
• Chytrý film na skle (s funkcí přepínání mezi průhledným a matným režimem), v závislosti na stupni průhlednosti, stojí od 29 000 rublů. za 1 čtvereční m.
• Řídicí jednotka pro chytré sklo (transformátor), určená pro plochu až 15 m1900. m., v plastovém pouzdře, stojí od 4000 rublů. V hliníkovém pouzdře – od XNUMX rublů.

Závěr

Použití chytrého skla s proměnlivou průhledností v různých oblastech vypovídá o moderních trendech technického vývoje. Technologie výroby chytrého skla se neustále zdokonalují, což činí materiál dostupnější a dále rozšiřuje možnosti jeho použití.