Анализ тепловых характеристик гибридного VIG

Несмотря на то, что стекло с вакуумной изоляцией имеет превосходные тепловые характеристики по сравнению с изолированным стеклом, это помогает снизить популярное значение IGU 1.6 Вт / м2.K до уровня ниже 0.6 Вт / м2.K, а HaanGlas VIG PRO даже делает его 0.47 Вт / м2К, в то время как многие клиенты по-прежнему стремятся к чрезвычайно низкому значению U, этот пост проанализирует возможность дальнейшего повышения тепловых свойств ВИГ.

Тепловые свойства остекления VIG

Теплопередача через VIG состоит из 3 частей:

  1. Теплопередача через микростолбы.

Расстояние между столбами и диаметр столба определяют теплопроводность через VIG. Единственный способ уменьшить теплопроводность — увеличить расстояние и уменьшить размер столба до минимума. Но основная функция опор состоит в том, чтобы поддерживать стекло, большее расстояние между опорами и меньший размер увеличивают давление и легко вызывают поломку стекла, хотя большинство VIG производятся из закаленного стекла, опоры также оказывают огромное давление на стеклянную поверхность. Текущий конструкция колонн идеально подходит к стеклу, и любое изменение увеличит риск поломки.

HANGLAS VIG PRO имеет незаметные микростолбы и расстояние 50 мм для обеспечения безопасности стекла

HANGLAS VIG PRO имеет незаметные микростолбы и расстояние 50 мм для обеспечения безопасности стекла

  1. Конвекция тепла за счет остаточного воздуха внутри VIG.

Чем меньше воздуха, тем меньше конвекция тепла через стекло. Степень вакуума снизилась с первоначальных 10-2 Па до нынешних 10-4 Па, значение U также уменьшилось с первоначальных 1.0 Вт/м2·К до менее 0.5 Вт/м2·К.

Для дальнейшего увеличения степени вакуума потребуется больше затрат, а улучшение значения U имеет низкие затраты.

  1. Высокоэффективное низкоэмиссионное покрытие.

Покрытие с низким коэффициентом излучения является решающим моментом для VIG. Без покрытия, которое может отражать инфракрасное излучение, значение теплового сопротивления VIG далеко от ожидаемого, в таблице ниже показана разница между одинарным серебром с низким E, двойным серебром с низким E и тройным серебром с низким E.

 низкое излучениеХАНГЛАС БАЗОВЫЙХАНГЛАС ПРО
4 кл184+ В +40.0990.670.72
4 S1.16+ В +40.0760.580.65
4 Д80+ В +40.034/0.48
4 Т70+ В +40.033/0.48
4 +В+40.842.32.33

По сравнению с двойным серебряным LOW-E, тройной серебряный low-E имеет немного меньшую излучательную способность и незначительную разницу в конечном значении U, несмотря на то, что был изобретен новый, более совершенный quad silver low-E, но он не может применяться в производстве VIG.

Оба тройных и четырехъядерных серебряных низкоэмиссионных имеют высокие и очень строгие производственные навыки и требуют короткого времени от распаковки до превращения в готовый стеклопакет или VIG, в то время как время производства VIG может составлять 48-72 часа, поскольку оно содержит гораздо больше процедур и времени не требуется. Это позволяет производителям VIG использовать высокопроизводительные тройные и четверные серебряные низкоэмиссионные аккумуляторы.

 

С помощью приведенного выше анализа мы пришли к выводу, что теперь тепловые свойства VIG почти достигли предела. Любые изменения, будь то стойки, низкоэмиссионное покрытие и другие изменения, приведут к нестабильности продуктов и высоким затратам. Тогда мы можем только найти другие методы для увеличить окончательное значение U, например,гибридное вакуумное остекление.

Тепловые свойства гибридного остекления VIG

Преимущество превращения VIG в гибридный VIG включает:

  1. Уменьшить теплопроводность края VIG. Краевая теплопроводность является самой слабой точкой VIG, так как низкоэмиссионное покрытие края будет удалено перед герметизацией VIG, а герметизирующие материалы, будь то металлический или стеклянный припой, обладают высокой проводимостью и повысят общее значение U стекла.
  2. Увеличьте ударопрочность стекла. Несмотря на то, что VIG является безопасным стеклом и разбивается на частицы, которые достаточно безопасны, чтобы избежать серьезных травм, в то время как при нанесении большой панели VIG на навесную стену всегда предлагается добавить дополнительную закаленную панель снаружи, чтобы улучшить устойчивость стекла к ветру.
  3. Благодаря сверхнизкоэмиссионному покрытию и изоляционному пространству, заполненному аргоном, тепловые характеристики VIG еще больше увеличатся.
Гибридное вакуумное изоляционное стекло — добавление дополнительных панелей и прокладок поможет сохранить безопасность и ударопрочность стекла, а также тепловые характеристики стекла.

Гибридное вакуумное изоляционное стекло — добавление дополнительных панелей и прокладок поможет сохранить безопасность и ударопрочность стекла, а также тепловые характеристики стекла.

Факторы, влияющие на производительность гибридного VIG

  1. Толщина прокладки

В таблице ниже показана разница, основанная на одной и той же алюминиевой прокладке и той же комбинации стекла, но разной толщине прокладки.

ПАНЕЛЬ ВИГ6C+ВОЗДУХ+8.3 D80 ВИГ9A12A16A20A
0.47 Вт/м2.КЗначение U0.450.450.440.44

Превращение одного ВИГ в стеклопакет ВИГ может увеличить значение только на 0.02-0.03 Вт/м2.ку.

  1. Заполнение аргоном.

в обычном изолированном стекле заполнение аргоном для замены воздуха поможет увеличить значение примерно на 0.2 Вт / м2.ку, тогда как насчет гибридного VIG?

ПАНЕЛЬ ВИГГИБРИД ВИГ9A12A16A20A
0.47 Вт/м2.К6C+ВОЗДУХ+8.3 D80 ВИГ0.450.450.440.44
0.47 Вт/м2.К6C+АРГОН+8.3 D80 ВИГ0.450.440.440.44

Смысла явно нет....

  1. Добавление сверхнизкоэмиссионного покрытия.

При добавлении сверхнизкоэмиссионного покрытия общее значение U стеклопакета снизилось на 0.05–0.1 Вт/м2.К.

ПАНЕЛЬ ВИГ6D80+ВОЗДУХ+8.3 D80 ВИГ9A12A16A20A
0.47 Вт/м2.КЗначение U0.420.400.380.37
  1. Теплый край распорки.

Обычно значение U, которое мы рассчитываем, представляет собой значение U центра стекла, но при применении стекла в окнах, дверях и фасаде значение U линейной кромки повлияет на окончательное значение U окон и дверей. В таблице ниже показаны результаты испытаний из статьи г-жи Хоу Юйчжи.анализ тепловых характеристик вакуумных герметичных окон , показывает разницу с использованием теплой прокладки по краю.

ТипЗначение U стеклаСтеклянная комбинацияТип проставкиЗначение U для Windows
Алюминиевое окно с терморазрывом0.4665+16А+5 ЛЭ+В+5Алюминиевая прокладка1.174
Алюминиевое окно с терморазрывом0.4665+16А+5 ЛЭ+В+5Теплая кромка Technoform Spacer1.078
Алюминиевое окно с терморазрывом0.4665+16А+5 ЛЭ+В+5Technoform Супертеплая дистанционная рамка для кромок1.054

Несмотря на то, что прокладка по теплым краям не влияет на значение U центра стекла, общее значение U окна уменьшится примерно на 0.1 Вт/м2.K.

Вывод:

  1. Текущая структура и дизайн VIG обеспечивают наилучшее значение U, любые изменения повлияют на безопасность стекла и увеличат риски после установки.
  2. Превращение VIG в гибридный VIG поможет снизить теплопроводность края стекла и повысить общую ударопрочность стекла.
  3. Заполнение аргоном и прозрачным стеклом не сильно повлияет на показатель U чистового стекла.
  4. Наилучший способ дальнейшего повышения тепловых характеристик гибридного VIG — это использование прокладки с теплыми краями и добавление дополнительного покрытия с низким коэффициентом теплопередачи, что поможет снизить общее значение теплопроводности окон на 0.15 Вт/м2.K.

HaanGlas занимается производством и продвижением вакуумного стекла. Пожалуйста, свяжитесь с нами для вашего следующего крупного проекта и сделайте вашу жизнь более спокойной и комфортной.