Монохромное стекло что это

Технология монохромной тонировки PDLC — современные инновации для комфортной езды

Тонировка стекол придает автомобилю привлекательный вид и защищает от солнечных лучей. Изменения в ПДД серьезно ограничили возможности традиционных способов. На помощь приходит современный, инновационный подход — электронное тонирование с использованием технологии PDLC. Ее особенности заслуживают внимания автомобилистов.

Суть технологии PDLC

Монохромная технология PDLC (LCD) разработана южнокорейской компанией DM DISPLAY. Она является разновидностью электронной тонировки на основе Smart-эффекта, позволяющего изменять светопропускную способность стекла. Технология PDLC считается близким аналогом американской технологии SPD.

Нужный эффект достигается за счет смарт-стекла, содержащего особый слой. В нем между двумя полимерными пленками размещено жидкокристаллическое вещество. В обычном состоянии жидкие кристаллы хаотично распределены по материалу, что делает слой максимально плотным и непрозрачным для солнечных лучей.

При подаче электрического напряжения создается электрическое поле, придающее кристаллам определенную ориентацию. Свободно перемещаясь между полимерными пленками, они распределяются упорядоченно, за счет чего снижается плотность и повышается светопропускная способность слоя, а следовательно, и прозрачность всего стекла.

Внимание! С ростом силы электрического тока повышается степень затемненности стекла. При максимальном электросигнале оно становится почти черным, а при его отключении — идеально прозрачным.

Преимущества и недостатки монохромной тонировки

Выделяются следующие преимущества PDLC тонировки:

Следует отметить и наличие недостатков такой тонировки:

Несмотря на высокую стоимость смарт-стекол, популярность их постоянно растет. Это во многом связано с наказаниями за чрезмерную тонировку, а PDLC технология позволяет ее степень удерживать в пределах допустимых норм (светопропускная способность — не менее 75 % для лобовых стекол).

Технология производства

Монохромная тонировка PDLC обеспечивается «умным», т. е. смарт-стеклом. Она изготавливается из двух слоев обыкновенного автомобильного стекла, между которыми помещается смарт-пленка. В ней между двумя полимерными пленками размещается токопроводящее жидкокристаллическое вещество. Полимерные пленки исполняют роль механической защиты и электрической изоляции. Специальные электровыводы позволяют подключать смарт-пленку к автомобильному аккумулятору, через них подается напряжение 12 В на жидкие кристаллы.

Справка! По внешнему виду смарт-стекло с обеих сторон ничем не отличается от обыкновенного.

Отличия монохромной PDLC-тонировки от обычной

Стандартная тонировка автомобильных стекол предусматривает наклеивание на них темной полимерной пленки. Ее можно подобрать по цвету и степени прозрачности. Основное отличие такой тонировки от PDLC технологии заключается в постоянстве светопропускной способности, которая задается свойствами материала и не зависит от внешних воздействий.

С учетом требований ПДД пленка должна пропускать 70–75% световых лучей, т.е. быть лишь слегка затемненной. В противном случае, положен штраф. Смарт-стекло обеспечивает регулировку степени прозрачности, что позволяет максимально затемнять стекло при ярком солнце и делать его прозрачным в темное время суток.

Есть у обычной тонировки и другие минусы. Пленка может отслаиваться от стекла, что не просто портит внешний вид, а мешает обзору. Располагаясь снаружи стекла, она может подвергаться различным механическим воздействиям. Ее легко повредить, поцарапать, например, при мытье стекол.

Отличия от других видов электротонировки

Важно! В российских условиях PDLC тонировка выглядит предпочтительнее других электротонировок.

Структура и принцип работы PDLC-пленки

Электрохромная пленка работает по технологии PDLC. Между прочными полимерными пленками размещено жидкокристаллическое вещество. При подаче электрического тока изменяется плотность расположения кристаллов, что увеличивает светопропускную способность.

Отличается такая пленка тем, что в ее состав вводятся дополнительные элементы, способные исполнять роль катализатора. Они предназначены для появления реакции на температуру. При пропускании тока через вещество происходит его разогрев, и катализатор ускоряет процесс изменения прозрачности под влиянием температурного фона.

Дополнительные элементы могут вызвать соответствующую реакцию и при разогреве лобового стекла под действием солнечных лучей.

Установка PDLC тонировки

Тонировка по PDLC технологии может производиться путем замены стекол (обычных на смарт-стекла) или наклеивания электрохромной пленки.

Установка смарт-стекла производится в таком порядке:

Для наклеивания пленки снимать стекла нет необходимости:

Для подключения к электрической сети в комплект смарт-стекол входит сенсорный контроллер и блок питания. Специальные медные контакты приклеиваются к жидкокристаллическому слою с использованием серебряной пасты. Далее, контакты припаиваются к блоку питания и контроллеру. К электрической схеме подсоединяется автомобильный бортовой компьютер или специальный пульт управления. Все соединения тщательно изолируются.

Процесс PDLC тонировки можно снабдить системой автоматической регулировки степени прозрачности. Она достигается 2-мя путями: введением в бортовой компьютер специальной программы или установкой внешних датчиков освещенности. Компьютерная программа позволяет автоматически изменять тонировку по времени суток. Датчики способны срабатывать на естественную освещенность снаружи. Они отключат электропитание ночью, и максимально увеличат силу тока при солнцепеке.

Стоимость электротонировки

Электронная тонировка — это достаточно дорогостоящая процедура. Средняя стоимость материалов для различных ее видов составляет:

Усредненная стоимость работ по наклеиванию PDLC пленки приведены в таблице:

Справка! Тарифы устанавливают сами исполнители. Они могут серьезно различаться в разных регионах страны.

Обслуживание стекол с тонировкой PDLC

Уход за стеклами PDLC не отличается от ухода за обычными автомобильными стеклами. Электрохромная пленка так же достаточно надежно защищена высокопрочным пластиком. Эти материалы хорошо переносят мороз, прямые солнечные лучи, температурные колебания, влагу.

Их можно мыть холодной и горячей водой. Разрешается использовать обычные моющие средства, используемые для автомобилей. Для исключения повреждений рекомендуется использовать мягкие кубки, без фибрового покрытия. После мытья надо протирать пленку насухо хлопчатобумажной тканью или бумажными салфетками. Не следует накапливать на стекле конденсат.

Максимального внимания требуют места подключения к электропитанию. Контактная система должна быть надежно изолирована. Здесь необходимо минимизировать воздействие влаги и накопление грязи, пыли. Периодически следует проверять состояние электросистемы. Нельзя допускать нагревание места контакта, а тем более искрения. При правильном уходе срок службы PDLC тонировки достигает 8-10 лет.

Можно ли сделать электротонировку своими руками?

Важно! Самостоятельная установка смарт-стекол нереальна. Во-первых, крайне сложно найти готовое изделие, которое подойдет к конкретной модели автомобиля. Стекла необходимо заказать в компании-изготовителе или у его дилера. Во-вторых, качественно раскроить стекло не удастся, т.к. наружится торцевая герметичность изделия. Влага может свободно попадать в межслойное пространство и накапливаться там. Наконец, своими руками очень сложно надежно закрепить контакты.

Работы проводятся в таком порядке:

Таким образом, тонировку пленкой PDLC можно произвести своими руками, но стоит задуматься о целесообразности такого мероприятия. Смарт-пленка — это дорогостоящий материал. Некачественное ее наклеивание может привести к быстрому выходу ее из строя. Появляется значительный риск финансовых потерь. Кроме того, покупая пленку, можно попасться на подделку. Гарантией высокого качества тонировки является заказ ее проведения у специализированной компании «под ключ».

Тонировка автомобильных стекол с использованием PDLC технологии — это современный подход к решению проблемы создания комфортных условий в салоне. Несмотря на высокую цену, она приобретает все большую популярность в России, чему способствуют многочисленные преимущества. «Умные» стекла обеспечат тонировку в пределах установленных норм и придадут автомобилю презентабельный внешний вид.

Источник

Стекло с изменяемой прозрачностью : особенности, преимущества, применение

Сегодня мы хотим рассказать вам об инновационной технологии, которую мы успешно используем в нашей «Фабрике Окон». Наверняка, вы уже давно знаете, что существуют виды стекол с необычными свойствами, например, прозрачные внутри и непрозрачные снаружи. А как вам стекло, которое меняет прозрачность по вашему желанию? Звучит как фантастика, но будущее для наших клиентов уже наступило.

Smart-glass — это умное стекло с регулируемой прозрачностью. Такой материал имеет особое строение и состав. Работа электронного стекла основывается на поляризации микрочастиц (PDLC / LCD, SPD, ECD) в электромагнитном поле. Под воздействием электротока стеклянная поверхность изменяет светопропускную способность.

С помощью электровыключателя вы сможете отрегулировать свойства стекла: при включении стекло становится матовым, а при выключении прозрачным. Такой переход осуществляется за доли секунды.

Напряжение (12-36 Вт) подается на стеклянную поверхность по скрытой проводке.

Окна с регулируемой прозрачностью получили особые свойства за счет полимерной жидкокристаллической пленки, расположенной между листами стекла. Жидкие кристаллы без электричества приходят в твердое состояние, на пленке образуются вкрапления, расположенные в хаотичном порядке, и рассеивающие световые лучи. Такое состояние позволяет получить матовую поверхность.

Изменение переменной прозрачности происходит моментально. При этом не возникает полутона. В окнах с регулированием величины пропускания света степень тусклости меняется медленно. Под действием разных значений напряжения тока можно легко установить необходимую степень пропускания световых лучей.

История появления электрохромного стекла

Идея применения смарт-технологий для стекольной промышленности не является новинкой. В производстве такая продукция активно выпускается с конца 90-х прошлого века. Несмотря на свою многолетнюю историю, для конечного потребителя «смарт» является новинкой.

Инженер Стив Абади загорелся идеей электронных стекол еще в конце 70-х. В то время воплотить в жизнь такую мечту было невозможно. Но в 1984 году, используя новаторские жидкокристаллические технологии, был изготовлен стеклопакет LC Glass — первое смарт-стекло (умное стекло).

Стекольный рынок 80-90-х не нуждался инновационном продукте, который не был понятен промышленникам. Стиву Абади пришлось ждать начала 2000-х. Изобретатель открыл собственную компанию и вывел электронное стекло на рынок под брендом E-Glass.

На постсоветском пространстве электронные стекла появились только к 2010 году. Постепенно завоевывая стекольный рынок, смарт-технология стала применяться не только в офисах, административных и медицинских учреждениях. Стекло начали использовать в производстве стеклопакетов для жилых домов, для декора частных интерьеров.

Несмотря на популярность в Европе и России, стеклопакеты, перегородки, декоративные элементы из электронного стекла встречаются единично:

Продукция и услуги Фабрики Окон

Прочные и современные алюминиевые окна надежны, безопасны и долговечны в эксплуатации. Прекрасная альтернатива пластику и дереву по доступной цене.

Новейшие пластиковые окна эффективно отражают жару и удерживают тепло в доме. Обеспечивают поступление свежего воздуха без пыли, сквозняков и уличного шума.

Однокамерные и двухкамерные стеклопакеты не пропустят холод внутрь помещения, удержат тепло и позволят создать уют в доме.

Универсальное окно с энергосберегающим покрытием и внешним напылением Double Silver. Обладает высокой светопропускной способностью, теплоизоляцией и защищает помещение от ультрафиолета и жары.

Thermo Glass обеспечит оптимальный температурный режим в помещении и не пересушит воздух. Стеклопакет станет дополнительным источником тепла. Не пропустит снаружи холод зимой и зной летом.

Преимущества электронного стекла

Окна и стекла, меняющие прозрачность, нашли широкое применение в сфере дизайна и архитектуры. За счет функциональности такая стекольная продукция имеет следующие преимущества:

Перегородки из смарт-материалов позволяют зонировать помещение, разделяя его на комфортные рабочие места. Такие стеклянные конструкции пропускают свет, но сохраняют комфортную приватную обстановку. Использование смарт-окон позволяет отказаться от привычных штор и жалюзи. В прозрачном режиме окно будет отлично пропускать свет. А на южной стороне дома с переизбытком света создаст более уютную обстановку.

Применение смарт-материалов позволит сэкономить на энергопотреблении (электричестве), и значительно снизить теплопотери. Электрохромное стекло снижает расходы на кондиционирование помещения в летний период (закрывает комнату от палящих солнечных лучей) и на отопление зимой (окна герметичны, не пропускают холодный воздух, в помещение попадает достаточное количество дневного света).
У нас, в «Фабрике Окон», также используются смарт-стеклопакеты, звукоизоляция которых будет на 20-30% выше, чем у обычных ПВХ-окон.

Электронное стекло в затемненном и прозрачном режиме защищает содержимое помещения от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, которые приводят к выгоранию / выцветанию поверхностей, пагубно воздействуют на предметы искусства (картины).
Особо актуально использование стекол с затемнением в музеях, в выставочных павильонах.

В чём секрет?

Для регулировки прозрачности используют удобные переключатели (кнопочные, сенсорные), пульты дистанционного управления. Регулировать свойства стекла можно и через систему Smart-home, датчики движения и освещения.

В производстве стекольной продукции по технологии Smart используются закаленные листы стекла и электрохромная пленка. Применяя способ триплексования несколько стекольных листов и пленки, производитель получает прочный, небьющийся материал.

Наша работа подтверждена сертификатами, а её результат — вашими отзывами!

Именно поэтому мы любим независимые площадки по обмену мнениями, например, Яндекс.Маркет и Отзовик. Нам не нужно скрывать или покупать отзывы, ведь наш искренний сервис целиком построен на доверии.

Источник

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.

Обобщённая концепция применения электрохромного стекла

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

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 к окнам, 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:

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 умные 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:

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. Соответственно, налицо эффективное переключение умного окна в затенённое состояние.

По мере изменения напряжения на электродах происходит обратный процесс, соответственно умные окна вновь приобретают состояние прозрачности.

Что примечательно, энергия расходуется только в моменты переключения электрохромных окон в прозрачное или затенённое состояние. Оставаясь в любом из режимов, умные окна не расходуют 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).

Такой материал обладает свойствами изменения цвета в моменты пропускания тока через структуру. Технология напоминает применяемую для фотохромных солнечных очков, но требует более 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.

Такого рода 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.

Умные окна — п реимущества и недостатки

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 кондиционировать воздух, соответственно, снижаются затраты.

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.

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.

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.

Умные окна и перспективы развития технологии

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.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник