Fusion randafdichting voor vacuümglas 15 juni 2021
Vacuüm kan nooit volledig worden gewaardeerd tenzij het volledig bekend is, en ik heb altijd gemerkt dat mensen die in de vacuümindustrie werken zich oprecht inzetten voor hun passie voor vacuümwetenschap en bereid zijn om het toe te passen op een reeks scenario's.
Het concept van nulenergiegebouwen wordt bijvoorbeeld beter gerealiseerd door vacuümbeglazing, en vooral de motiverende factor die resulteert in prestatie en tevredenheid.
De overtuiging dat gebouwen niet kunnen bestaan zonder glas is te wijten aan de imperatieve functie van beglaasde ramen om natuurlijk daglicht mogelijk te maken, zij het ten koste van energieverlies bij ruimteverwarming in koude, droge gebieden en energieverlies bij ruimtekoeling in warme, droge gebieden.
Zo dragen vermijdbare energieverliezen door beglaasde ramen van gebouwen indirect bij tot broeikasvervuiling en versnellen zo de klimaatverandering. Bij het bespreken van vacuümbeglazing moeten we echter vaak de U-waarde vergelijken met vacuümdruk en om een ultrahoge vacuümdruk te bereiken, zijn hermetische (luchtdichte) materialen nodig, die doorgaans duurder zijn, gevaarlijke stoffen (Pb) gebruiken en complex te bouwen zijn.
Wat is fusierandgesealed vacuümglas?
Fusion vacuümbeglazing met randafdichting heeft een 0,15 mm dikke holte tussen twee glasplaten, ondersteund door een reeks kleine roestvrijstalen zuilen, d.w.z. 0,15 mm hoog en 0,3 mm breed. Deze holte houdt een verminderde atmosferische luchtdruk in tot een hoogvacuümdruk van 8,2·10-4 Pa. Vervolgens onderdrukt het gasvormige warmtegeleiding en convectie tot een oneindig niveau door een toename van het gemiddelde vrije pad tussen twee luchtmoleculen tot meer dan 3000 m. De hoogvacuümdruk werd gehandhaafd met een fusierandafdichting rond de periferie van twee glasplaten, terwijl de problemen van toekomstige gaslekken, uitgassen en vochtabsorptie werden vermeden om een lange levensduur te garanderen. De U-waarde is dus afhankelijk van de vacuümdichte randafdichting van het vacuümglas. De warmtedoorgangscoëfficiënt van het midden van de ruit (U-waarde) werd voorspeld op 1,039 Wm-2K-1.
Hoe ontstaat een fusieranddichte vacuümbeglazing?
De fusierandafdichting wordt gecreëerd met behulp van een methode die is ontwikkeld na een reeks tests. Hierbij wordt een dunne, glas-metalen oppervlaktestructuur gevormd die bestaat uit B2O3- en/of Sn-deeltjes. Dit wordt vervolgens gesmolten met de harde Sn- of Sn-In-legering om een hermetische (vacuümdichte) randafdichting te creëren (het proces omvat het creëren van een getextureerde coating op het glasoppervlak met een geschikt B2O3- en/of Sn-mengsel).
Dit systeem is ontwikkeld na uitgebreid onderzoek en experimenten om het gedrag van glascomponenten en metalen onder verschillende temperatuurregimes beter te begrijpen. Daarnaast verwijst dit artikel naar de voorspelling van de thermische efficiëntie van de fusierand-gesealed vacuümbeglazing door gebruik te maken van een gevalideerd eindige-elementenmodel van het vervaardigde
Wat zijn de voordelen van vacuüm met fusieranden?
Een van de belangrijkste voordelen van deze innovatie is zijn kosteneffectiviteit in vergelijking met composiet- of indiumgesealde vacuümbeglazing, die in dit artikel worden behandeld, en het feit dat het geen schadelijk Pb-metaal bevat, zoals soldeerglasgesealde vacuümbeglazing wel doet.
Bijkomende kenmerken en voordelen van de fusierandafdichting zouden duidelijk worden wanneer de volgende uitgebreide experimentele evaluaties van de fusieranddichte vacuümbeglazing worden uitgevoerd.
- Realtime testen van de thermische prestaties
- Langdurige stabiliteit van de vacuümdruk
- Integratie met slimme, intelligente ramen voor netto-nulenergiegebouwen
Hoe ziet de toekomst van vacuümbeglazing eruit?
Vanwege de kosteneffectiviteit van deze fusierand-gesealed vacuümbeglazing verwachten we deze te integreren met PDLC dunne film, semi-transparante fotovoltaïsche systemen voor een visie van slimme intelligente ramen die elektrische energie genereren, warmteverlies door ramen minimaliseren en transparantie regelen met behulp van IoT voor consumenten.
