Что такое электрохромные стекла и где они применяются

Электрохромное стекло Private Glass Control – эксклюзивная разработка нового поколения

Private Glass Control – это высокотехнологичное электрохромное стекло, способное полностью изменить ваше представление о возможностях современного внутреннего и внешнего остекления помещений. Инновационные технологии, применяемые при изготовлении данного вида материала, делают его эксклюзивной и многофункциональной разработкой с широчайшей сферой применения.

Принцип работы электрохромного стекла

Электрохромное стекло Private Glass Control представляет собой два стеклянных слоя, между которыми помещается токопроводящее вещество, меняющее степень прозрачности материала. В основе управления технологией лежит способность изделия изменять свои светопоглощающие свойства под воздействием электричества. В момент подачи питания цвет стекла только изменяется с прозрачного на синий выбранной насыщенности.

В выключенном режиме поверхность остается абсолютно прозрачной, а при подаче тока стекло постепенно затемняется. Процесс переключения в затемненный режим занимает от 2 до 6 минут. Время зависит от площади поверхности и глубины выбранного оттенка. Процесс перехода электрохромного стекла в прозрачное состояние требует 5-8 минут.

Управление

Для управления изделием и переключения режимов можно использовать как стационарный переключатель, так и дистанционный пульт управления, систему климат-контроля, персональный компьютер.

Характеристики

Private Glass Control – безопасность, долговечность, невероятное количество функций

Стекло обеспечивает беспрепятственный обзор наружу и комфортное естественное освещение

Затемняющие свойства электрохромного стекла позволяют использовать материал вместо жалюзи и штор на окнах

Поверхность не пропускает инфракрасное и ультрафиолетовое излучение

Остекление данным типом материала позволяет экономить на кондиционировании помещения

Технология потребляет минимальное количество электроэнергии, так как подача напряжения требуется только в момент перехода электрохромного стекла

Преимущества

Стоимость изделия, изготовленного на базе технологии электрохромного стекла Private Glass Control рассчитывается индивидуально, исходя из ряда факторов, таких как:

Конструктивные особенности и особенности эксплуатации (габариты, площадь, форма, размер, вес, количество элементов)

Система управления (интеграция в систему «умный дом» и др.)

Особенности стекла, используемого в производстве изделия

ПРАЙС-ЛИСТ НА ЭЛЕКТРОХРОМНОЕ СТЕКЛО PRIVATE GLASS CONTROL

Сфера применения умного электрохромного стекла

Уникальные свойства электрохромного стекла Private Glass Control превращают его в многофункциональное изделие с невероятно широкой областью применения.

  • Private Glass Control в коммерческом секторе
  • Private Glass Control в частном секторе
  • Основной областью использования электрохромного стекла Private Glass Control является внешнее остекление помещений. Применение данного вида материала позволяет контролировать количество тепла и света, поступающего через окна. Умное электрохромное стекло – это идеальный высокотехнологичный элемент современных жилых, производственных, офисных зданий. Использование монохромного стекла в конференц-залах и офисных помещениях позволяет повысить качество условий работы сотрудников: материал обеспечивает идеальную температуру в помещении, приятный синий цвет поверхности оказывает положительное влияние на работоспособность.

    Применение материала при остеклении квартир, пентхаусов, гостиничных апартаментов позволяет достичь максимальных условий комфорта в помещении, воплотить сложнейшие дизайнерские задумки. Легкая интеграция в систему «умный дом» обеспечивает простоту и удобство управления.

    Электрохромное стекло

    Наша компания представляет вашему вниманию инновационный продукт — электрохромное стекло Private Glass Control. Данное стекло имеет функцию изменения прозрачности стекла. Продукция представляет собой две стеклянных поверхности, между которыми помещается специальный токопроводящий слой, при влиянии на него электричества он изменяет прозрачность стекла.

    Когда питание выключено, поверхность стекла остаётся прозрачной, а при подаче тока стекло постепенно становится матовым. Сам процесс перехода занимает примерно пять минут. Для управления электрохромным стеклом можно использовать пульт ДУ, стационарный переключатель либо систему климат-контроля.

    Электрохромное стекло Private Glass Control имеет отличные свойства:

    — оно позволяет обеспечивать комфортное естественное освещение и прекрасный обзор;

    — благодаря своим свойствам, стекло заменяет шторы, жалюзи и прочие приспособления для затемнения пространства и создания приватности;

    — стекло защищает практически от всего спектра вредного УФ излучения;

    — помимо прочего, Private Glass Control позволяет экономить средства за счёт уменьшения использования кондиционера;

    — при работе используется минимальное количество электроэнергии.

    Использование электрохромного стекла как в жилом помещении, так и в офисном или коммерческом, позволят сделать жизнь и работу более комфортной и удобной. При этом срок эксплуатации данного продукта составляет многие годы. Электрохромное стекло абсолютно безопасно для использования даже в детской комнате.

    Цена на электрохромное стекло зависит от нескольких параметров: габаритов, формы и количества элементов, системы управления и особенностей стекла.

    Заинтересовало? Оставьте свой номер

    Мы проконсультируем вас по всем интересующим вопросам

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

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

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

    Обобщённая концепция применения электрохромного стекла

    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, 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.

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

    Конструктивные разновидности электрохромного стекла

    Существуют различные типы электрохромного стекла:

    • просто затеняющие,
    • затеняющие и прозрачные,
    • зеркальные и непрозрачные.

    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).

    Структура «умного» 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:

    • центральный разделитель,
    • два электрода (тонкие электрические контакты) с каждой стороны разделителя,
    • два прозрачных электрических контактных слоя с обеих сторон электродов.

    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, эффективно переключая «умное» окно в затенённое состояние.

    По мере изменения напряжения на электродах происходит обратный процесс, соответственно «умное» окно вновь приобретает состояние прозрачности. Что примечательно, энергия расходуется только в моменты переключения электрохромных окон в прозрачное или затенённое состояние. Оставаясь в любом из режимов, «умное» окно не расходует 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), обладающий свойствами изменения цвета в моменты пропускания тока через структуру. Технология напоминает ту, что используется для фотохромных солнечных очков, но требует 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.

    Вариант 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. Такой 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.

    Преимущества и недостатки «умных» электронных окон

    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 в кондиционировании воздуха и, соответственно, затраты на такой сервис.

    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.

    Схема 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, и 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. Согласно исследованиям рынка, одно большеразмерное интеллектуальное окно оценивается на уровне примерно $30000–60000 рублей.

    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.

    Перспективы развития технологии «умного» остекления

    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.

    Хромогенные материалы

    К хромогенным материалам относятся такие материалы, в которых под действием различных факторов происходят структурные изменения, сопровождающиеся изменением их окраски.

    Хромогенные материалы в зависимости от факторов, вызывающих изменение их окраски, подразделяются на различные типы. Основными из них, получившими наиболее широкое распространение, являются фотохромные, электрохромные и термохромные материалы, в которых изменение цвета происходит соответственно под действием света, электрического поля и температуры. К другим типам таких материалов относятся газохромные, гидрохромные, пьезохромные и трибохромные материалы, в которых цвет изменяется соответственно при наличии определенных газовых сред и влаги, под действием давления и фрикционной силы.

    1. Фотохромные материалы

    В фотохромных материалах окраска изменяется под действием света видимого и ультрафиолетового диапазонов.

    Воздействие света вызывает в фотохромном веществе структурные перестройки, происходящие на атомно-молекулярном уровне. Параллельно с изменением цвета вещество может менять показатель преломления, растворимость, реакционную способность, электропроводимость, другие химико-физические характеристики.

    Различают химический и физический фотохромизм. Химический фотохромизм обусловлен внутри- и межмолекулярными обратимыми фотохимическими реакциями, такими как диссоциация (распад сложного вещества на составляющие компоненты и/или элементы), димеризация (образование нового вещества путём соединения двух структурных элементов, например, молекул в комплекс – димер), изомеризация (образование разновидностей вещества – изомеров, одинаковых по составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам) и др. Физический фотохромизм – это результат перехода атомов или молекул из основного состояния в возбуждённые состояния. Он наблюдается при воздействии на вещество мощных световых потоков.

    Фотохромизм присущ ограниченному числу органических и неорганических, природных и синтетических соединений. К органическим фотохромным материалам относятся спиропираны, дитизонаты и фталоцианины металлов, полициклические углеводороды и некоторые другие органические соединения, к неорганическим – силикатные и другие неорганические стекла с равномерно распределёнными в их объёме микрокристаллами галогенидов серебра, фотолиз которых вызывает фотохромизм; кристаллы галогенидов щелочных и щёлочно-земельных металлов, активированные различными добавками (например, CaF2/La, Ce).

    Наиболее распространенные природные фотохромы – минералы содалит и тугтупит. Содалит 3Na2O·3Al2O3·6SiO2·2NaCl меняет цвет от фиолетового (на свежем разломе) до бледно-желтого, бледнозеленого или бесцветного (после инсоляции – облучения солнечным светом). Из-за красивой окраски содалиты используются как поделочные камни. Тугтупит (силикат натрия, алюминия и бериллия) является редким коллекционным минералом, он способен менять цвет от белого или бледно-розового до ярко-розового.

    Различные типы фотохромных материалов имеют свои особенности проявления механизмов фотохромизма.

    Фотохромизм органических соединений связан, как правило, с изменением структуры молекулы. Так, для многих ароматических нитросоединений характерна фотохромная изомеризация. Например, в нитротолуоле при облучении происходит внутримолекулярный перенос протона, в результате которого светло-желтая окраска вещества переходит в ярко-синюю:

    В случае кристаллических соединений действие света сводится к перемещению электронов или атомов из одних узлов кристаллической решетки в другие. Так, светозащитное фотохромное стекло содержит около 0,5 % хлорида (AgCl) или бромида (AgBr) серебра, сплавленного с боросиликатами щелочных металлов. Под действием света электроны от ионов галогена (Cl – или Br – ) переходят к ионам серебра (Ag + ); образовавшиеся атомы серебра делают стекло непрозрачным. Обратная реакция может идти под действием света с другой длиной волны или в темноте.

    Кроме галогенидов серебра, фотохромными свойствами (в присутствии различных добавок) обладают также некоторые соли щелочных металлов – титанаты, силикаты, фосфаты. Смесь кристаллического иодида ртути (Hg2I2) зеленого цвета и иодида серебра (AgI) желтого цвета представляет пример фотохромной системы, в которой изменение цвета сопровождается окислительно-восстановительной реакцией и изменением кристаллической структуры; в результате образуются красный иодид ртути (HgI2) и черный порошок серебра:

    В зависимости от области использования фотохромные материалы изготавливают в виде жидких растворов, полимерных плёнок, тонких аморфных и поликристаллических слоев на гибкой или жёсткой подложке, полимолекулярных слоев, силикатных и полимерных стёкол, монокристаллов.

    Применение фотохромных материалов основано на их светочувствительности, на появлении или изменении окраски непосредственно под действием излучения, на обратимости происходящих в них фотофизических и фотохимических процессов, на различии физических и химических свойств исходной и фотоиндуцированной форм фотохромных веществ.

    Благодаря способности изменения светопропускания в зависимости от интенсивности активирующего излучения фотохромные материалы оказались пригодными для создания светозащитных устройств с переменным светопропусканием. Наибольшее практическое использование получили фотохромные силикатные стёкла, содержащие микрокристаллы галогенидов серебра, в силу почти неограниченной цикличности процесса фотоиндуцированного окрашивания. В модуляторах оптического излучения, в том числе лазерного, всё большее применение находят органические полимерные стёкла и плёнки на основе светочувствительных соединений, проявляющих физический фотохромизм.

    На основе фотохромных материалов, испытывающих обратимые фотохимические превращения, производят солнцезащитные очки массового спроса (рис. 1). Используемые в них фотохромные линзы темнеют от УФ излучения. В помещении, где УФ излучения нет, они постепенно светлеют. Такие линзы делают из фотохромных стекол и органических соединений. Такого рода материалы, способные регулировать пропускаемый световой поток, делая его оптимальным, используются также для изготовления окон зданий и автомобилей.

    Рис. 1. Фотохромная линза на свету

    Фотохромные материалы применяются в качестве светочувствительных регистрирующих сред в силу их высокой разрешающей способности, а также возможностей получать изображения непосредственно под действием света, т.е. без проявления и в реальном масштабе времени, перезаписывать и исправлять зарегистрированную информации с помощью светового воздействия, хранить записанную информацию в широких временных пределах. Они используются в системах скоростной обработки оптических сигналов; в качестве сред для создания элементов оперативной оптической памяти, где особенно важны быстродействие, длительность хранения зарегистрированной информации до перезаписи и многократность использования; в голографии, где особенно важно обеспечивать высокое разрешение. Фотохромные пигменты добавляются в декоративно-косметические кремы, обеспечивая изменение их тона в зависимости от освещения.

    2. Электрохромные материалы

    В электрохромных материалах окраска изменяется под действием электрического поля. Существует три класса таких материалов: пленки оксидов металлов, молекулярные красители и проводящие полимеры.

    К электрохромным материалам относятся:

    • неорганические соединения: хлориды щелочей, металлгидриды, гидроксиды металлов, оксидные бронзы (МхМ`О3, где М = Li, Na, K, Cs; М` – переходный металл), оксиды переходных металлов (WO3, MoO3, V2O5, Nb2O5, Ta2O5, TiO2, SnO2, ZrО2, NiO, CeO2, IrO2);
    • органические соединения: биологические материалы и их производные, а также имидазол, дифта-лоцианины редкоземельных элементов, виологены, полимеры.

    Проявление электрохромизма в разных материалах имеет свои особенности.

    В оксидах переходных металлов электрохромный эффект возникает в результате протекания окислительно-восстановительной реакции, механизм которой поясняется на рис. 2 на примере электрохромной ячейки с рабочим веществом WQ3.

    Рис. 2. Конструкция электрохромной ячейки: 1 – электрод; 2 – стекло; 3 – электролит; 4 – HxWO3; 5 – WO3; 6 – In2O3 (электропроводящее прозрачное покрытие стекла)

    Когда на электрод подается отрицательный потенциал, из него в слой WO3, примыкающий к электролиту, инжектируются электроны. Эти электроны восстанавливают положительные ионы водорода (протоны) Н + , образующие на этом слое соединение HXWQ3 (вольфрамовая бронза):

    WO3 + A + + e – = AWO3,

    где A = H, Li, Na, K…

    При этом цвет слоя меняется от бледно-серого до голубого или синего. Данная реакция является обратимой. Изменение полярности на противоположную по знаку приводит окисел к первоначальному неокрашенному состоянию в результате обратной реакции удаления из материала протонов и электронов.

    В органических соединениях электрохромный эффект возникает благодаря электроактивным молекулам, участвующим в окислительно-восстановительных реакциях на поверхностях электродов, в результате чего неокрашенные молекулы превращаются в окрашенные ионные группы.

    В случае проводящих полимеров электрохромный эффект возникает при их переходе из проводящего (окисленного) состояния в непроводящее (восстановленное) путем изменения потенциала электрода. Этот переход сопровождается выходом зарядкомпенсирующих противоионов из полимера в раствор электролита, в котором проводится процесс, и наоборот (рис. 3).

    Рис. 3. Окисление и восстановление пленки проводящего полимера: а – восстановленное нейтральное состояние полимера (изолятор); б – частично окисленное состояние полимера (проводник); 1 – электрод; 2 – полимер; 3 – раствор

    Рис. 4. Схема электрохромного стекла

    Предполагается, что гибкие электрохромные конструкции в ближайшем будущем найдут широкое применение для остекления не только зданий и сооружений, но также транспортных средств. В частности их можно эффективно использовать для изготовления автомобильных стекол, люков, зеркал заднего вида, перегородок в лимузинах и микроавтобусах.

    3. Термохромные материалы

    В термохромных материалах окраска изменяется при температурных воздействиях.

    В практическом отношении наибольший интерес представляют термохромные краски, обладающие свойством изменять цвет при нагреве. Такие краски бывают двух видов: возвратные, приобретающие прежний цвет после окончания воздействия температуры, и невозвратные, первоначальный цвет которых не восстанавливается после окончания воздействия температуры. Область их применения включает рекламную продукцию, этикетки, документы с защищенной информацией, текстильную продукцию, игрушки, устройства контроля качества стерилизации хирургических инструментов и т.п.

    Одно из эффективных применений термохромных красок связано с созданием изображений или надписей на упаковке пищевых продуктов, сигнализирующих о том, достиг ли продукт нужной температуры. Так, производители пива используют подобные краски, для того чтобы с помощью их показывать потребителю, что пиво охлаждено до нужной температуры. Производители вин нередко прибегают к использованию термохромных красок на этикетках для винных бутылок для информирования потребителя, когда вино охлаждено до рекомендуемой температуры и его можно пить.

    В последнее время повышенное внимание уделяется разработке термохромных дисплеев. Основу их конструкции составляет тонкая термохромная композитная подложка, в которую интегрированы массивы проводов (электродов). При подаче электричества на провода, их температура возрастает, что вызывает изменение цвета термохромного материала. Возможные применения термохромных дисплеев – рекламные щиты, электронные книги, устройства освещения жилых помещений.

    4. Газохромные материалы

    В газохромных материалах окраска изменяется в присутствии определенных газовых сред. Эти материалы могут найти применение при изготовлении оконных стеклопакетов. При этом на одно из стекол наносится тонкий газохромный слой, а зазор между стеклами заполняется газом, вызывающим окрашивание этого слоя. Для обратного переключения слоя в зазор вводится другой газ. Благодаря газохромному остеклению можно регулировать температуру помещений: летом за счет снижения интенсивности прохождения солнечного света через стекло перегрев может быть предотвращен, а зимой, наоборот, может быть обеспечен дополнительный обогрев.

    Электрохромное стекло — что это такое?

    • Электрохромное стекло — что это такое?
    • 1. Что такое электрохромное стекло?
    • 2. Какова технология «умных» стекол?
    • 3. Недостатки и преимущества электрохромных стекол
    • 4. Как своими руками установить электрохромную тонировку на стекло

    Учитывая, ужесточение законодательства в части затемнения стекол автомобилей, их владельцам приходится искать альтернативные способы обеспечения себе комфортных условий передвижения. Конечно, многие из них просто стараются не попадаться инспекторам ДАИ, некоторые используют пленку, соответствующую установленным нормам или такую, которую он сможет увидеть прибор.

    Однако, мало кто знает, что существует еще один способ – применение электронной или электрохромной тонировки. Данный вид основан на современных инновационных разработках, а его технология позволяет создать материал, который при взаимодействии с электроэнергией способен изменять светопроницаемость. Но не будем сразу открывать все карты и предлагаем дочитать данную статью до конца.

    1. Что такое электрохромное стекло?

    На самом деле «электрохромное стекло» — не единственное название изделий такого рода. На ряду с ним часто можно услышать «умное стекло», «смарт-стекло», «стекло с изменяющимися свойствами», «переключаемое стекло», но все они обозначают устройство, состоящее из слоев стекла и различных химических материалов. Электрохромное стекло относительно новый продукт, однако, уже активно используется в архитектуре, на производстве при изготовлении светопропускающих конструкций (окон, дверей, перегородок), а иногда и в автомобилестроении. Повышенное внимание к этому изделию появилось благодаря его изменяющимся оптическим свойствам, коэффициентам светопропускания и теплопоглощения при изменении внешних условий (температуры, освещенности или электрического напряжения).

    На сегодняшний день, электрохромное (умное) стекло является высокой технологией повседневной жизни, а также отличной заменой шторам и жалюзи. К основным его характеристикам относят:

    — светопропускную способность в 77%, независимо от степени прозрачности;

    — способность на 85% защищать салон автомобиля от проникновения ультрафиолетового излучения, при чем состояние стекла (светлое или затемненное) никак не влияет на этот показатель;

    — возможность обслуживания (мойки) аналогичного обычному (жидкокристаллический слой находится внутри стекла, так что можно не волноваться за сохранение его целостности).

    Еще одним, уникальным приспособлением, изготовленным в результате применения описанной технологии, есть «умная» пленка. Основой ее создания (так же как и в соответствующих стеклах) является жидкокристаллическое вещество, которое располагается между двумя пластичными слоями специального материала. В плане эксплуатации, пленка несколько удобнее стекла, так как для «умной» тонировки автомобиля не придется тратиться на замену окон, достаточно просто нанести на них купленный продукт. По Вашему желанию, стекла транспортного средства смогут менять цвет – от темного до полностью прозрачного.

    Также, это отличный способ воплотить в жизнь самые разнообразные желания владельца автомобиля и сэкономить некоторую денежную сумму. В Интернете, Вы можете встретить множество других названий этого уникального изделия: smart film (умная пленка), magic film (волшебная пленка), switchable film (переключаемая пленка), light regulate film (светорегулируемая пленка), privacy film (пленка для конфиденциальности), lc film (жидкокристаллическая пленка), но не стоит теряться в названиях, ведь все они обозначают одно и то же.

    2. Какова технология «умных» стекол?

    Электрохромное стекло (смарт-стекло) относят к группе светопрозрачных изделий, способных менять свои характеристики под воздействием электрического тока. Использованная при создании инновационная технология, позволяет управлять светопропускаемостью стекла с помощью нажатия кнопки на дистанционном пульте. На сегодняшний день, существует несколько способов ее реализации: в первом случае на штатное стекло транспортного средства наклеивается специальная пленка, а во-втором – «родные» стекла полностью заменяются новыми, специально обработанными.

    Весь смысл указанного метода тонировки заключается в возможности регулировки уровня затемнения автомобильных окон. Только представьте: можно все время кататься с абсолютно черными стеклами, сквозь которые вообще ничего невидно, но как только на горизонте появится ДАИ, все они, как по велению волшебной палочки, тут же станут прозрачными и инспекторам не к чему будет придраться. Проехали пост – и снова комфортные условия в салоне. Добиться такого эффекта, разработчикам помогли кристаллы, находящиеся внутри стекла или пленки. В спокойном, «спящем» состоянии они выглядят полностью непрозрачными, но как только водитель нажимает кнопку, к ним резко начинает поступать импульсный ток, что заставляет их тут же развернуться, делая стекло прозрачным. В зависимости от силы проходящего тока, пленка (стекло) способна изменять степень прозрачности (регулируется специальным реле).

    В ходе изготовления смарт стекла или смарт-пленки, могут применятся три разных технологии: электрохромных частиц (ECD, ElectroChromatic Devices), взвешенных частиц (Suspended Particle Devices, SPD), полимерных рассеянных жидкокристаллических частиц (Polymer Dispersed Liquid Crystals, PDLC).

    Принципиальное отличие электрохромной технологии от остальных (POLC и SPD) кроется в структуре рабочего слоя, который формируется либо путем многослойного напыления на пленку, либо аналогичного нанесения на стекло. Изменение состояния (от прозрачного до затемненного) происходит за счет миграции ионов лития, начинающих движение при воздействии постоянного электрического напряжения. Контроль за сменой характеристик поверхности происходит путем изменения величины подаваемого тока (в пределах 3-5 Вольт) и полярности. Также, как и при применении смарт-стекла SPD, оттенки электрохромного изделия могут варьироваться от темно синего до светло голубого.

    Технология взвешенных частиц (SPD), представляет из себя нечто среднее между электрохромным умным стеклом и стеклом, изготовленным с применением полимерных рассеянных жидкокристаллических частиц. Структура пленки данного вида, практически идентична строению POLC, а отличие заключается только в форме частиц (здесь они имеют вид стержня), что делает смарт стекло SPD проницаемым в любом состоянии. Когда все частицы расположены в хаотичном порядке, цвет стекла может иметь темно синий, черный, либо серый цвет. Но как только начинает поступать напряжение, в течении 2-3 секунд проходит мобилизация частиц, которая упорядочивает их ориентацию и «заставляет» стекло просветляться (от темно серого или черного до светло синего или сероватого оттенка).

    Последняя технология производства умного стекла, с использованием полимерных рассеянных жидкокристаллических частиц (PDLC), предусматривает формирование специального жидкокристаллического слоя (структуры) между двумя частями полимерного покрытия. Также, как и в предыдущих вариантах, при отсутствии напряжения, расположение кристаллов хаотичное и обеспечивает непрозрачную матово-белую структуру. В таком состоянии, стекло является оптически непроницаемым, что позволяет использовать его в качестве экрана для всех основных видов проекции (прямой и обратной), различных перегородок, а также как часть защитного остекления всех классов защиты. Когда начинает поступать напряжение, все частички занимают перпендикулярное положение относительно плоскости электроприводного слоя и стекло становится оптически прозрачным.

    Не смотря на рабочие принципы каждого из видов, все материалы, применяемые для производства смарт стекла (в том числе и электрохромного), очень чувствительны к агрессивным воздействиям окружающей среды, влаге и различным механическим факторам. Поэтому, перед выпуском они проходят процедуру триплексования, тоесть ламинирования. Триплекс изготавливают по одной из современных технологий, позволяющей применять готовые изделия в различных сферах жизнедеятельности человека.

    3. Недостатки и преимущества электрохромных стекол

    К бесспорным положительным качествам смарт-стекол стоит отнести снижение уровня тепловых потерь, сокращение расходов на освещение и охлаждение салона (кондиционирование), возможность использования как более эффективную альтернативу обычным тонированным стеклам (в жилых помещениях – затеняющим экранам, жалюзи, шторам). В прозрачном состоянии, такие стекла не пропускают внутрь автомобиля ультрафиолетовое излучение (исключение становит смарт-стекло, имеющее в составе взвешенные частицы, так как требует для блокировки ультрафиолета дополнительного нанесения специальных покрытий).

    Основные минусы электрохромного стекла – это очень высокая стоимость, необходимость обязательного использования электричества, довольно низкая скорость переключения между состояниями, меньшая прозрачность (замутнение) по сравнению со стандартными стеклами, что крайне расстраивает, особенно если при поездке Вы все время смотрите в окно. Справедливости ради стоит отметить, что последнее поколение смарт-стекол частично решило проблему «замутнения», а также может управляться с помощью низковольтного питания (от 12 до 36 Вольт), однако, это не спасает от остальных препятствий его использованию. Учитывая все перечисленные недостатки, а также факт роботы по принципу «шторок» (в полностью непрозрачном состоянии видимость отсутствует с обоих сторон), не удивительно, что данная технология не обрела популярности на современных авторынках. Также, такая пленка плохо вписывается в автомобильные реалии, а ее стоимость делает этот вид тонировки еще более невыгодным.

    4. Как своими руками установить электрохромную тонировку на стекло

    На основе электрохромной тонировки создано соответствующее стекло TGE, которое способно менять свой цвет под воздействием электрического тока, без применения любых тонирующих пленок. Данный продукт – результат многолетней работы не одного десятка ученных, который, в конечном итоге, позволил человеку самостоятельно управлять светопропускаемостью собственных окон – затемнять или осветлять их, в зависимости от настроения и погодных условий на улице.

    Мало кто знает, что технология электрохромной тонировки, была разработана корейскими ученными и основана на свойствах жидкокристаллического слоя, помещенного между двумя слоями пленочного материала. Выпускается в двух видах: как обычная пленка и как пленка, имеющая клеевую подложку.

    Многие производители указывают такие ее технические характеристики:

    — питание от сети 90-110 В;

    — частота в пределах 50-60 ГЦ;

    — сила тока 0,1 А/м2; мощность – 7Вт/м2;

    — скорость переключения – меньше 1 секунды; прозрачность в выключенном состоянии 75%, а в включенном – 7%;

    — на все виды выпускаемой пленки нанесено защитное покрытие.

    Купленную электрохромную пленку можно установить самостоятельно, не обращаясь в сервисный центр. Последовательность действий следующая:

    1. Для начала, замеряем размеры стекол и делаем выкройку (лучше всего использовать тонкий картон);

    2. Прикладываем выкройку к пленке и добавив с каждой стороны по 2-3 см. обводим ее маркером;

    3. Вырезаем соответствующий кусок пленки;

    4. Снимаем с нее защитный слой и крепим тонировку с внутренней стороны стекла автомобиля;

    5. Подключаем регулятор напряжения;

    6. Подключаем инвектор;

    7. Изолируем контакты, прячем их под обшивку. Вот, кажется и все.

    Процедура нанесения тонировки достаточно кропотлива и чья-то помощь будет очень кстати. Обратите внимание! Перед началом работы следует идеально вымыть и насухо вытереть обрабатываемые стекла. Порезку пленки выполняют только в продольном направлении, а при разглаживании пленочного материала используют выгонку.

    Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

    Электрохромное стекло Private Glass Control – эксклюзивная разработка нового поколения

    Private Glass Control – это высокотехнологичное электрохромное стекло, способное полностью изменить ваше представление о возможностях современного внутреннего и внешнего остекления помещений. Инновационные технологии, применяемые при изготовлении данного вида материала, делают его эксклюзивной и многофункциональной разработкой с широчайшей сферой применения.

    Принцип работы электрохромного стекла

    Электрохромное стекло Private Glass Control представляет собой два стеклянных слоя, между которыми помещается токопроводящее вещество, меняющее степень прозрачности материала. В основе управления технологией лежит способность изделия изменять свои светопоглощающие свойства под воздействием электричества. В момент подачи питания цвет стекла только изменяется с прозрачного на синий выбранной насыщенности.

    В выключенном режиме поверхность остается абсолютно прозрачной, а при подаче тока стекло постепенно затемняется. Процесс переключения в затемненный режим занимает от 2 до 6 минут. Время зависит от площади поверхности и глубины выбранного оттенка. Процесс перехода электрохромного стекла в прозрачное состояние требует 5-8 минут.

    Управление

    Для управления изделием и переключения режимов можно использовать как стационарный переключатель, так и дистанционный пульт управления, систему климат-контроля, персональный компьютер.

    Характеристики

    Private Glass Control – безопасность, долговечность, невероятное количество функций

    Стекло обеспечивает беспрепятственный обзор наружу и комфортное естественное освещение

    Затемняющие свойства электрохромного стекла позволяют использовать материал вместо жалюзи и штор на окнах

    Поверхность не пропускает инфракрасное и ультрафиолетовое излучение

    Остекление данным типом материала позволяет экономить на кондиционировании помещения

    Технология потребляет минимальное количество электроэнергии, так как подача напряжения требуется только в момент перехода электрохромного стекла

    Преимущества

    Стоимость изделия, изготовленного на базе технологии электрохромного стекла Private Glass Control рассчитывается индивидуально, исходя из ряда факторов, таких как:

    Конструктивные особенности и особенности эксплуатации (габариты, площадь, форма, размер, вес, количество элементов)

    Система управления (интеграция в систему «умный дом» и др.)

    Особенности стекла, используемого в производстве изделия

    ПРАЙС-ЛИСТ НА ЭЛЕКТРОХРОМНОЕ СТЕКЛО PRIVATE GLASS CONTROL

    Сфера применения умного электрохромного стекла

    Уникальные свойства электрохромного стекла Private Glass Control превращают его в многофункциональное изделие с невероятно широкой областью применения.

    • Private Glass Control в коммерческом секторе
    • Private Glass Control в частном секторе
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector