在线LOW-E玻璃技术与发展20100421.ppt

1、耀华-中国功能玻璃专家,在线LOW-E玻璃应用及发展,LOW-E玻璃生产工艺及特点,Low-E玻璃生产方式在线高温热解沉积法,耀华在线Low-E玻璃是在浮法玻璃生产线上的锡槽内制成的，此时的玻璃温度很高，化学品直接喷射到热玻璃表面上。随着玻璃的冷却，膜层成为了玻璃的一部分。因此，膜层坚硬牢固，在空气中不氧化。,CVD是工艺、检测、控制、仿真、工程化等多项技术的集成，难度与复杂程度大,在线镀膜设备原料气化系统,在线镀膜设备运输系统,镀膜控制系统,Low-E玻璃生产方式离线真空溅射法,溅射法工艺生产Low-E玻璃，需一层纯银薄膜作为功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护

2、。玻璃放置在架子或辊道上，送入大的真空室内。真空室内的压力将随之减小。安装的阴极靶溅射出金属原子，沉积到玻璃基片上，形成膜层。,离线Low-E炉体内靶材,Glass,SnO2/F,SnxSiyO2orSiCxOy,LowE功能膜,光学过渡层,在线LowE膜层结构,离线单银,离线双银,在线膜层,Low-E稳定性,加速老化在湿度90%,温度32C条件下2-3周后,离线low-e开始氧化.15周后,严重氧化.在线low-e40周后无变化.,离线Low-E,在线Low-E,离线LOW-E玻璃出现的问题,运输和储存,切割,除膜和磨边,清洗,热处理,清洗,中空玻璃生产线（不适宜做夹层）,质量控制,（1）,

3、（2）,镀膜玻璃深加工工艺流程,运输和储存,运输、储存过程中在Low-E玻璃表面产生的凝露现象，因为凝露水将影响膜层，膜层将被侵蚀,操作和处理,在搬运玻璃过程中，真空吸盘不能直接与Low-E膜层接触，必须采用隔离布或其他物品隔离,离线LOW-E玻璃膜层极易氧化，与空气接触或与吸盘、手接触，很快就会出现膜层氧化现象。,可钢化LOW-E中空玻璃易出现的问题,轻微的伤痕会造成膜层的局部失效,由于密封失效，导致中空玻璃与水汽接触，最终导致离线Low-E膜层提前失效,由于密封失效，导致中空玻璃与水汽接触，最终导致离线Low-E膜层提前失效，失去低辐射作用。,LOW-E玻璃光谱特性及应用,太阳能光谱,59

4、%红外线38%可见光3%紫外线,衡量玻璃性能的指标,传热系数（U/K）,可见光透过率（VT）,阳光得热系数（SHGC）,空气渗透系数(AL),Low-E节能原理,Low-E玻璃远红外反射率高，达80%以上,普通玻璃远红外反射率低，约15%,Low-E光学特性,可见光透过率相近,传热系数,传热系数：在稳定传热条件下，玻璃两侧温度差为1度，单位时间内，通过1平方米玻璃的传热量。以W/m2K表示。由传导、对流、辐射组成,传热系数,单片玻璃的传热过程1、空气对流+玻璃热传导,室内空气对流,玻璃,室外空气对流,热传导,传热系数,单片玻璃的传热过程2、热辐射+玻璃二次热辐射,室内热辐射,玻璃,玻璃向室外二

5、次辐射,玻璃吸热后温度升高,玻璃反射,中空玻璃的传热过程,玻璃,玻璃,温度比较,中空玻璃(7)vs.Low-E中空玻璃(13)背景温度为-17.8C,LOW-E玻璃,辐射率：是某物体单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度下辐射热量之比。辐射率越低，其吸收热量的能力越低，反射热量能力越强。,普通白玻光谱,LOW-E玻璃,Low-E玻璃光谱数据,遮阳系数,遮阳系数：缩写为SC是在建筑节能设计标准中对玻璃的重要限制指标，指太阳辐射能量透过窗玻璃的量与透过相同面积3mm透明玻璃的量之比。遮阳系数越小，阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好。但只在炎热气候地区和大窗墙比时，低遮阳系数的玻璃才有利于节能，在

6、寒冷地区和小窗墙比时，高遮阳系数的玻璃更有利于利用太阳热量降低采暖能耗而实现节能。,遮阳系数,普通白玻光谱数据,LOW-E玻璃,Low-E玻璃光谱数据,建筑节能标准,我国幅员辽阔，各地气候差异很大。北方地区按照气候类型分为严寒和寒冷地区，面积大、范围广，超过全国面积1/2，温差传热的热量损失占主要地位。,在严寒和寒冷地区使用玻璃的误区,误区之一：三玻两腔中空玻璃比LOW-E中空玻璃好,耀华Low-E中空玻璃4+12+4,选择两种典型组合,三玻两腔中空玻璃4+12+4+12+4,不同组合传热系数对比,性能参数对比,4+12Ar+4的Low-E玻璃与4+12Ar+4+12Ar+4的三玻组合内表面温

7、度都为10.7，（室外-18，室内21）,性能参数对比,在线Low-E合中空的操作过程与普通玻璃相同，容易确保永久的质量稳定。对窗户框材和配件无特殊要求。,性能参数对比,两者相比，三玻两腔的厚度增加80%，重量增加了50%，尤其是对开启扇的框材和配件要求很高。而公共建筑节能设计标准要求可开启面积不小于窗总面积的30%,误区之二：离线LOW-E中空玻璃比在线LOW-E中空玻璃好,在严寒和寒冷地区，能耗高低的影响主要有两个方面一是窗的传热系数影响冬季采暖、夏季空调时的室内外温差传热；二是窗受太阳辐射影响而造成室内得热。,离线与在线LOW-E性能数据对比,选取两种颜色相近的高透型玻璃进行对比，可以看

8、出离线与在线在不同地区有着不同的节能特性。SC值为一个重要的参考数据，对于炎热地区，希望SC值越小越好，而对于严寒、寒冷地区更希望在冬季得到阳光的照射，SC值越大越好。,冬季，通过窗户进入室的太阳辐射有利于建筑节能,我们建立一个小窗墙比通用建筑模型，建筑面积4445m2,窗墙比21%。下表列出两种低辐射玻璃在不同气候条件下的相对于白玻的节能效果。,通过上表的数据可知，在炎热地区及广大的中部区域，离线低辐射玻璃及在线低辐射玻璃的节能效果在上述地区偏差不大；而对于严寒地区，在线低辐射玻璃产品的综合节能效果优于离线低辐射玻璃。,夏热冬冷地区和夏热东暖地区在线LOW-E的应用,永久的节能性能轻松深加工

9、单片使用,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,0.3,0.6,0.9,SC,AnnualEnergyUsage(kWh/m2),Heating,Cooling,夏热冬暖地区,总能耗随SC值降低而降低,哈尔滨,武汉,广州,SC降低，将减少制冷工作量，但将增加取暖工作量.在北方SC的影响要比南方大50%以上(27.7kWh/m2vs.18kWh/m2).对于一个给定的K值，北方宜采用高SC，南方宜采用低SC.,住宅建筑改变窗户的SC，而保持K=3.0W/m2K,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,0.3,0.6,0.9,SC,总能耗(

10、kWh/m2),寒冷地区.,总能耗虽SC增加而降低,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,0.3,0.6,0.9,SC,AnnualEnergyUsage(kWh/m2),夏热冬冷地区,总能耗虽SC变化不改变,SC值的影响,整窗传热计算,整窗传热系数由三部分组成，玻璃，型材以及中空玻璃边缘线性传热系数。,整窗传热计算,无隔热的铝型材传热系数K为6.0W/m2K。断桥隔热铝合金的隔热条材质和宽度决定了铝型材隔热性能。从材质上分为进口尼龙隔热条；国产尼龙隔热条；国产PVC隔热条等。从隔热条宽度分为14.8、18.6、22、24、33、44mm等。采用不同的隔热条的铝型

11、材传热系数U值范围为1.53.5W/m2K。,美国LBNL国家实验室门窗热工性能模拟计算软件所计算的温度分布图,需要强调一个LOW-E膜层应用的问题,SUN-E+白玻（中空）,LOW-E（SUN-E）夹层玻璃,白玻+LOW-E（中空）,膜层位置,光伏TCO玻璃,TCO玻璃的定义,透明导电氧化物TransparentConductingOxide（TCO）镀膜玻璃是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜。特点：1、光谱透过率高2、薄膜导电性好3、氧化物薄膜材料,在线生产TCO玻璃的种类,非晶硅薄膜电池（a-Si;-Si）单结商业产品效率约5-7%非晶/微晶复合电池商业产品效率约8%碲化鎘电池（CdTe）：美国FirstSolar商业产品效率9-10%德国Calyxo商业产品效率6-8%,光伏TCO应用性能,雾度Haze,对这一指标的要求是光伏TCO与其他TCO最主要的不同点。定义为偏离入射方向大于2.5角的散射光占全部透射光的比例。要求指标Haze10%,TCO玻璃生产方式,在线APCVD,产品特点在线高温沉积SnO:F，FTO玻璃目前光伏TC