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目前节能真空玻璃破解技术难题

发布时间:2021-07-19 15:38:53 阅读: 来源:发热管厂家
目前节能真空玻璃破解技术难题

“节能真空玻璃”破解技术难题

“能开发1%的市场就可以做到很大”

日前,从国家知识产权局获悉,山东省烟台市王汉清教授自行研究的一种节能真空玻璃,技术含量达到了领先

水平,具有极强的市场利用潜力,是此领域的改革创新技术项目。我们联系到该项目的发明人王汉清,并进行了采访,分析与探讨之后给予了此次报道。

顾名思义,真空玻璃就是将两块或两块以上玻璃封接起来,并在两块玻璃中间留有微小空间,抽空空间里空气,达到真空状态。这就是真空玻璃。据王汉清称,他发明的这种真空玻璃,最大的优点是节能降噪。他打了个形象的比喻:每一扇非节能窗玻璃的能耗量,相当于点着一盏数十瓦的长明灯在长年累月地消耗能量。各种实验数据表明,利用双层玻璃、中空玻璃、LOW-E中空玻璃、真空玻璃可以依次提高玻璃的保温效果,而在这些节能玻璃家族中,以真空玻璃的节能优势最明显,此项目同时具备了透光性强、保温、降噪音、节能的诸多优点。

据一项调查数据显示,单层玻璃窗的传热系数K值(W/m2。k)是6。1,容易结霜结露,直接影响玻璃窗的采光;双层玻璃窗的传热系数K值(W/m2。k)是2。。8,与单层玻璃窗一样,也属于易结霜结露,影响采光;中空玻璃窗,传热系数K值(W/m2。k)是2。。0;Low-E中空玻璃窗传热系数K值(W/m2。k)是1。。9。节能真空玻璃,传热系数K值(W/m2。k)则是1。0,最低可至0。环境实验装备的制造标准GB10586要求3,从这些数字显示不难看出真空玻璃属于低耗能的环保项目。

王汉清说,他研发的真空节能玻璃,就节能优势来说,属于世界首创。应用领域也相当广泛,适于应用在各种建筑、工业领域。对促进环保、节能有着明显的效果。

王汉清出生于1953年,山东省烟台市人。早年毕业于青岛医学院。1977年至今,就职于烟台毓璜顶医院,任副主任医师、副教授。工作期间有多项医疗科技成果,其中一项获得国家科技进步二等奖。从其简历中不难看出,他的经历与他的发明事业简直连边儿都搭不上。经过苦心钻研,他利用3年时间研发出了“真空节能玻璃”。 他说,研制过程中利用了精密设备中的一些原理,其实是受益于现职业。现在,作为这一领域的顶级专家,在谈到如何进一步形成市场效益时,王汉清表示,现在真空玻璃应用范围很小,这是非常不乐观的。比如试验进藏列车用的中空玻璃往往到达高寒缺氧低气压地带时,由于玻璃腔内外气压差,玻璃就易被压爆。如果安装此项技术设计的真空玻璃,就能改变不利状况。

在未来市场规模策划上,王汉清说:“目前,建筑玻璃市场每年大约有15亿平方米左右的需求量,如果真空节能玻璃开发成功1%的市场空间,就可以做得很大。”

“真空节能玻璃”何以成玻璃家族新宠儿

没有对比,就不会看出真空节能玻璃的潜质。当人们习惯性的总爱把新事物拿来,与他们喜欢的事物进行品头论足时,很多人惊奇的发现,真空玻璃比中空玻璃就是好。一个“好”字,道出了全部。中空玻璃由美国人于1865年发明,是一种良好的隔热、隔音、美观适用的新型建筑材料。它是用两片或三片玻璃,使用高强度、高气密性复合粘结剂,将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结,制成的高效能隔音、隔热玻璃。中空玻璃对能量的传导传递是通过玻璃和其内部的空气来完成的。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃,因此得到了世界各国的认可。中空玻璃的隔热、隔音原理:能量的传递有三种方式:即辐射传递、对流传递和传导传递。

辐射传递就像太阳光线的传递一样,以辐射的形式进行的传递。合理配置的中空玻璃可以最大限度降低能量的损失;对流传递,是由于在玻璃的两侧具有温度差,造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升,产生空气对流,造成能量的流失。造成这种现象的原因有多个,合理的中空玻璃设计,可以降低气体的对流,从而降低能量的对流损失;传导传递是通过物体分子的运动,带动能量进行运动,而达到传递的目的,就像用铁锅做饭和用电烙铁焊东西一样。由于中空玻璃的隔热性能较好,玻璃两侧的温度差较大,可以降低冷辐射的作用,可以提高玻璃的安全性能。在使用相同厚度的原片玻璃的情况下,中空玻璃的抗风压强度是普通单片玻璃的1。5倍。

我们知道,玻璃的导热系数是0。77W/ m2k,空多功能、低消耗等提供了巨大动力和发展空间气的导热系数是0。028 W/ m2k。由此可见,玻璃的热传导率是空气的27倍,空气中的水分子等活性分子的存在是影响中空玻璃能量的传导近年传递和对流传递性能的主要因素,因而中空玻璃的密封性能提高,可以从很大程度上提高隔热性能。所以,中空玻璃并非十全十美,尤其是中空玻璃大多用铝框四周封边、间隔2块玻璃,内含空气或充氩气,这是其最大的弊端。真空玻璃,就是与中空玻璃结构完全不同的新产品。王汉清发明的真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔,间隙层只有0。。2毫米。抽出气体,形成真空,真空度达到0。1帕以上,总厚度最薄只有6毫米左右。

真空节能玻璃作为新一代节能玻璃,它具有比中空玻璃更好的隔热、保温性能。其保温性能是中空玻璃的倍,是单片普通玻璃的倍。由于真空玻璃热阻高,腔内近乎真空,可以隔断热量的对流和传递,因此传热系数更低,具有更好的防结露、结霜性能,在相同湿度条件下,真空玻璃结露温度更低,这对严寒地区的冬天采光极为有利,而且真空玻璃不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象。真空玻璃腔内无气体,可以隔断声音的传递,具有良好的隔声性能,在大多数声波频段,特别是中低频段,真空玻璃的防噪音性能优于中空玻璃,可降低噪音42db。真空玻璃具有更好的抗风压性能,同样面积、同样厚度条件下进行的抗风压试验中,真空玻璃抗风压性能等级明显高于中空玻璃。真空玻璃还具有持久、稳定和可靠的特性,在参照中空玻璃拟定的环境和寿命试验进行的紫外线照射试验、气候循环试验、高温高湿试验中,经检测,真空玻璃的热阻变化均在2%以下。

真空玻璃最薄只有6毫米,现有住宅窗框原封不动即可安装,并可减少窗框材料、减轻窗户和建筑物的重量。真空玻璃属于玻璃深加工产品,其加工过程对水质和空气不产生任何污染,并且不产生噪声,因此对环境无有害影响。

给真正的“千里马”宽广的舞台

“真空节能玻璃”堪称玻璃家族中的千里马,应该得到本应属于它的掌声和鲜花。

随着门窗玻璃的不断改革创新,中空玻璃已经不能满足高品质人群的需要,人们希望自己的生活中,出现各月出口量均为正促进更新更好的产品,从而提供更高品质的生活感受和享受。

王汉清发明的新型结构的“真空节能玻璃”(全称:悬浮和平衡压力式支撑安全真空玻璃),包括上层玻璃板和下层玻璃板。上层玻璃板和下层玻璃板的四周设封边玻璃体,两层玻璃中间为真空腔。其特征是,上层玻璃板和下层玻璃板的真空腔内设悬浮支撑玻璃板。悬浮支撑玻璃板的四周比上层玻璃板和下层玻璃板的四周小,在悬浮支撑玻璃板的两面分别设领先支撑物,在悬浮支撑玻璃板的四周设第二支撑物,在悬浮支撑玻璃板的角上设吸气剂,悬浮支撑玻璃板与上层玻璃板、下层玻璃板、封边玻璃体之间紧密接触,上层玻璃板、下层玻璃板和悬浮支撑玻璃板内部空间是相通的,其实就是一个真空腔。

“真空节能玻璃”在外力压力下,变形小,强度高,不需后期做中空或夹胶工序,可直接安装在门窗或幕墙上,这主要得益于这种玻璃是采用悬浮和平衡压力式支撑,能明显减少玻璃表面变形,增强抗拉抗压强度使然。而另一重要特点是,可以阻断能量的传导和对流,阻止声源传递,从这点看,这种玻璃也可俗称“平板式保温瓶玻璃”,它不传热、不传冷、不传声,即夏天室内不热,冬天室内不冷,节能降噪效果独特。

“真空节能玻璃”的问世,各项指标明显高于原有中空玻璃的品质,更凸显出自身的优势。国外真空玻璃由于结构原因,腔内无法安放吸气剂,真空玻璃腔内真空度衰减是该领域内一直未解决的难题,直接关系到真空玻璃的产品性能和长期稳定性,此难题一直未被攻克,而王汉清发明的节能真空玻璃其中一项关键技术就是为了保持真空度不衰变,突破了全行业的技术难题。简单来说,方法是在真空玻璃内放入吸气剂,吸气剂巧妙的安放在真空玻璃腔的边角上,当真空玻璃安装在门窗框上时,它的位置处于沟槽内,外观看不到,美观,保持腔内真空度恒定不变,产品性能稳定持久。王汉清攻克了“节能真空玻璃”领域目前一道世界难题,属世界领先水平,世界首创,为大面积推广使用“节能真空玻璃”奠定了良好的技术保障,使节能真空玻璃迎来了发展的春天。

在今天,现有门窗或多或少都存在能源消耗情况。仅在建筑中,通过门窗户损失的采暖和制冷热量往往占能耗的50%-80%以上,仅每年采暖能耗一项,就占到全国总能耗的9。6%,夏季制冷能耗更是采暖能耗510倍。因此,最大限度减小门窗结构散失的热能对节能环保的意义十分巨大。随着科学技术发展,新材料、新工艺、新技术不断出现,真空玻璃本身的质量将会不断提高,生产工艺和设备也将不断更新。产量不断扩大的同时,成本也会不断降低。30多年前,在领先次石油危机之后,国外科学家就提出研制传热系数小于1的玻璃窗,称之为“超级玻璃窗”(Superwindows)。而真空玻璃的出现,使这一设想成为轻而易举的现实。 王汉清发明的节能真空玻璃技术含量高,并且超越了国外现有的产品,具有我国自主知识产权,站在本行业的顶端。“真空节能玻璃”的舞台是非常宽广的。

“真空节能玻璃”的市场成长空间有多大

一项新发明的问世,人们在关注它的结构和产品理念的同时,更侧重于产品自身存在的商业价值和投资前景。该发明在原有真空玻璃的基础上进行了这家复合型工厂将于2019年第2季度启动大胆的创新尝试,注重产品发明的新型结构的同时,也考虑到产品本身独具的广阔市场前景。

中国能源消耗量极大,每年新建和改建门窗在10亿平方米以上,保守估计如果其中1%采用真空玻璃,将是每年1000万平方米。在国外市场,真空玻璃价格是每平方米200美元以上,1000万平方米×200美元=20亿美元,年约合140亿元人民币。如果10%门窗采用真空玻璃,年市场价格约1400亿元。就我国国情分析,节能环保已列入国家“十一五”发展长期规划,国家和有关部门指出:要大力支持节能基金。由于真空玻璃节能效果显著,在未来几年,消费者对它的热情和需求也会像现在使用中空玻璃一样,由开始的提倡使用到目前的推广使用。

据美国统计,美国门窗年销售额约246亿美元,现在,美国EPA和DOS联合美国住宅与发展部开始实施住宅节能联盟项目,每年节省能源开支200亿美元,并且减收采暖费用等多种优惠。由此可见,真空玻璃有着良好的发展势头和巨大的投资前景。真空玻璃生产成本低,每平方米利润将达1000元以上,如果按一般年产100万平方米,利润将达10亿元以上。假设门窗玻璃仅按1%使用真空玻璃,产值将难以估计。

真空玻璃可广泛应用于建筑门窗、幕墙、汽车、火车、轮船,飞机窗等,用量大,应用领域广泛。由此可见,真空节能玻璃背后蕴藏着巨大的投资潜力和社会效益。我们希望这项节能技术,在国家提倡节能环保、节能减排,实现科技创新型国家的大力号召下,早日得到相关机构的开发利用,从实际当中体现此项目的经济效益和社会效益。

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