Что такое смарт стекло
Технология smart glass, что такое Smart стекло и smart пленка
Технология smart glass, разработана в прошлом веке, в восьмидесятых годах. А вот практическое применения такая инновация получила только в настоящем времени.
Основой smart glass является жидкокристаллическая решетка, состоящая из атомов. От воздействием электрики атомы начинают менять свое местоположение, и предоставляют возможность регулировать прозрачность внутренней стеклянной перегородки или же окна.
Что такое smart стекло, умная пленка
Основные преимущества smart пленки, стекла
Все преимущества инновационных разработок зависят напрямую от электричества: если оно выше, то и степень прозрачности smart стекла/пленки будет большей. Прежде чем купить smart пленку помните, что ее установлением должны заниматься специалисты, в точности, как и монтажом умного стекла, обладающие практическим опытом работы. При правильной установке вы исключаете возможность повреждения и получаете уникальные возможности инновационных изделий.
К основным недостаткам, можно отнести:
Высокая стоимость обусловлена тяжелым процессом производства и применением дорогостоящих материалов. Сложность монтажа напрямую зависит от уязвимости и для установки таких изделий производители рекомендуют воспользоваться услугами специалистов, исключить услуги, которые предлагают неопытные подрядчики.
В интернет-магазине от компании SmartFilm представлены разные виды инновационных изделий, которые закупаются напрямую у ведущих производителей со всего мира. У нас вы сможете купить smart стекло/пленку по доступной стоимости, воспользоваться услугами монтажа и доставки.
Если у вас остались вопросы по продукции, услугам нашей компании обращайтесь к нашим специалистам. Ответим на вопросы, поможем с выбором и установкой.
Что такое смарт стекло и как оно устроено. Применение умных стекол в интерьере
Современный человек уже давно привык к многофункциональным вещам – если новый гаджет, то непременно 3 в 1, если бытовая техника, то обязательно с 1001 функцией. Идеи многофункциональности добрались даже в жилое пространство, наделив один предмет несколькими задачами. Именно так позиционирует себя смарт стекло, которое используется во многих сферах жизнедеятельности человека, включая его жилище.Вместе с Дом Мечты мы разберемся с этим новым для многих читателей понятием – узнаем, что это такое и где применяется, а также посмотрим, как умное стекло можно использовать в интерьере своего дома.
Что такое смарт стекло и как оно устроено
В переводе слово «smart» обозначает «умный». Но не означает, что стекло, подобно роботу, будет выполнять какие-то задачи по просьбе хозяина. Нет, оно просто способно изменять свои оптические свойства и внешний вид при включении и выключении. Вот и весь секрет. На что способно умное стекло:
Все эти свойства доступны благодаря уникальному устройству – между двумя слоями стекла (зачастую закаленного) или пластика располагаются жидкие либо твердые вещества, которые реагируют на внешние изменения. В качестве последних могут служить изменения температуры, уровня освещенности или принудительное включение в сеть электропитания.
Смарт стекло
В интерьере чаще всего используются умные стекла для того чтобы сделать перегородки, окна или стеклянные двери прозрачными или непрозрачными. Функция матового стекла работает от электричества и принудительно включается и выключается. Примечательно здесь то, что матовым стекло становится при выключении, а не наоборот, как считают многие. То есть при включении оно будет прозрачным, а при выключении – непрозрачным.
Сфера применения умных стекол в интерьере
Такие изделия применяются не только в жилом пространстве. Широкое распространение они получили в транспорте, магазинных витринах, офисах, бизнес-центрах, лечебных заведениях. И чаще всего они представляют собой перегородки, которые способны «превращаться» из прозрачных в матовые, обозначая личное пространство людей, находящихся внутри.
1.С помощью перегородки водитель поезда может «отделиться» от пассажиров; непрозрачные перегородки в кабинете переговоров создадут благоприятные условия для заключения договоров; а в больничной палате матовые стекла обеспечат комфортные условия для пациента.
Перегородки из смарт стекла
2.В жилом пространстве смарт-перегородки тоже весьма распространены. Они прекрасно служат для зонирования помещения, что очень важно при создании открытых пространств в интерьере. К примеру, днем помещение выглядит как единое целое, несмотря на наличие прозрачных перегородок, разделяющих комнату на зоны, а вечером, когда возникает необходимость уединиться одному из домочадцев, перегородки становятся непрозрачными.
3.Также такие конструкции будут интересны любителям домашних просмотров фильмов в хорошем качестве, причем не только за счет создания интимной обстановки внутри «кинотеатра», но и благодаря звукоизолирующим свойствам, которыми обладает умное стекло. Теперь владельцы хорошей акустики могут воспользоваться ею в полной мере, не нарушая покой остальных домочадцев.
4.Кроме стен кинозала, из смарт стекла делают даже экраны для просмотра фильмов в хорошем качестве. Это значит, что на большом белом стеклянном экране воспроизведется видео с четкой детализацией.
5.Из таких перегородок можно соорудить рабочий кабинет у себя дома. Легкость конструкции не повлияет на ее функциональность – в таком кабинете, закрывшись от всех за непрозрачными и звуконепроницаемыми стенами, вполне реально продуктивно трудиться.
6.Сохранять личное пространство членов семьи понадобится и в том случае, если в ванной комнате имеется окно, которое выходит на улицу. Не во всех интерьерах бывают уместны шторы или жалюзи, а вот такие новые разработки облегчают жизнь человеку, при этом не утруждая его лишними телодвижениями.
Смарт стекло в интерьере
7.Еще одно полезное свойство – это обогрев окон за счет нагревающих кабелей, которые проходят внутри окон. Они невидимые, не такие как в автомобиле. Но тем не менее отлично согревают зимой. Если вы помните, то в сильные морозы от тонких окон прямо веет холодом, причем гораздо сильнее, чем от толстых стен. А стекла с обогревом препятствуют проникновению холода в дом, помогая тем самым батареям в поддержании комфортной температуры и избавляя помещение от огромных радиаторов под окнами.
И это еще не все способы использования смарт стекла в интерьере. Например, прозрачные вставки на плоской крыше дома или веранды, открывающие красивый вид на небо, приглянутся творческим и романтичным натурам.
Из чего изготовлено смарт стекло
Преимущества и недостатки смарт стекла
С преимуществами мы уже более или менее определились во время описания возможностей умного стекла. Но все равно немного упорядочим все знания и определим положительные стороны этой современной конструкции. Что она может:
Умное стекло
Но также есть и недостатки, которые нужно учитывать.
Напоследок следует сказать, что изготавливается смарт стекло из нескольких слоев стекла или поликарбоната путем прессования. За счет многослойности такие конструкции получают высокую прочность и надежность, так что могут использоваться как внутри помещений, так и снаружи.
Смарт-стекло — принцип работы, особенности технологии и сферы применения
Уникальные свойства умного стекла, его способность мгновенно из матового, непрозрачного становиться прозрачным и наоборот, а также энергосберегающие и звукоизоляционные качества делают материал все более востребованным в строительстве, архитектуре и дизайне. Возможности использования технологии довольно широки.
Что такое смарт-стекло?
Смарт-стекло – инновационный материал, обладающий функцией переменной прозрачности. Между двумя листами прозрачного стекла расположена жидкокристаллическая пленка. К ней подведен электрический ток низкого напряжения.
В выключенном состоянии, без воздействия тока, жидкие кристаллы расположены хаотично, рассеивают свет. Стекло в этом случае – матовое, непрозрачное.
Во включенном режиме расположение жидких кристаллов упорядочивается, стекло (например для перегородок) становится прозрачным. В обоих случаях количество пропускаемого света не изменяется. В отличие от жалюзи или теневых штор матовое стекло не затемняет помещение.
Создатель умного стекла – инженер Стив Абади. Он загорелся идеей еще в 70-х годах прошлого века. Однако технологии тех лет не позволяли воплотить замысел Абади. Первое смарт-стекло LC Glass было представлено покупателям в 1984 г. Позже С. Абади основал компанию Innovative Glass Corporation. В 2003 г. ею было выпущено умное стекло под торговой маркой E-Glass.
В России смарт-стекло появилось в 2010 году. С тех пор оно стремительно завоевывает рынок и все чаще используется не только в офисах, медицинских учреждениях и административных помещениях, но и для остекления окон домов, в дизайне интерьеров.
Преимущества и недостатки
Материал имеет как достоинства, так и недостатки.
Достоинства:
Современные виды материала на взвешенных частицах обладают высокой степенью прозрачности, без замутнения. Если раньше смарт-пленку требовалось ламинировать в триплекс, то современную пленку можно просто приклеить.
Недостатки:
Однако стоимость конструкций компенсируется энергосберегающей и защитной функцией материала. Смарт-стекло защищает от солнечной радиации. А экономия на кондиционировании покрывает расходы на остекление. Это особенно актуально для южных, солнечных регионов.
Разработчики стараются снизить энергопотребление. Так, студент из Нидерландов запатентовал технологию – стекло само производит энергию из солнечного света и используя ее, изменяет прозрачность. Русские и французские ученые усовершенствовали технологию – стекло, кроме обеспечения себя самого энергией, создает дополнительную внешнюю мощность и может снабдить энергией другие устройства.
Отдельные виды смарт-стекла обладают своими минусами. К примеру, материал со взвешенными частицами требует специальных покрытий, чтобы блокировать ультрафиолет.
Недостаток электрохромного материала – низкая скорость перехода от одного состояния в другое. Время затемнения составляет до нескольких минут.
Основные принципы работы
Уникальные свойства смарт-стекла зависят от его особенной конструкции. Между двумя прозрачными листами расположена пленка с жидкими кристаллами. Именно они придают полезные свойства материалу. Когда поступает электричество, возникает электромагнитное поле. Под его воздействием расположение кристаллов меняется, из хаотичного становится упорядоченным. Это влияет на светопропускные свойства стекла, оно становится прозрачным. Свет проходит сквозь пленку, не встречая препятствий в виде нагромождений кристаллов. В обычном состоянии материал – матовый.
Силу тока можно регулировать с помощью специального устройства. Если напряжение невысокое, то упорядочиваются не все жидкие кристаллы. Изделие становится лишь частично прозрачным. Чем напряжение выше, тем уровень прозрачности больше.
Технологии производства
Smart glass – представляет собой сложную конструкцию, состоящую из трех основных слоев:
Распространенные технологии изготовления в зависимости от вида пленки:
Полимерные жидкокристаллические устройства (LCD)
Жидкие кристаллы в этих устройствах разлагаются на составляющие, а затем затвердевают. В момент перехода из жидкого состояния в твердое кристаллы становятся несовместимыми с полимером и создают в нем вкрапления (капли). Условия, при которых происходит фиксация, влияют на размер вкраплений, что влияет на свойства смарт-стекла.
Смесь полимера и жидких кристаллов помещена между двумя листами пластика или стекла. Тонким слоем нанесен прозрачный электропроводящий материал. Он отвечает за поступление напряжения. Из медной фольги изготовлены электроды, находящиеся в контакте с проводящим слоем. При поступлении напряжения электромагнитное поле заставляет кристаллы упорядоченно выстраиваться. Свет поступает через капли-вкрапления, и материал становится прозрачным.
С помощью дополнительных слоев или использования красителя можно регулировать проходящее через стекло количество тепла и света. Возможны противопожарные и противорадиационные варианты, применяемые в специальных устройствах.
Устройства со взвешенными частицами (SPD)
Между двумя листами прозрачного стекла расположена пленка взвешенных в жидкости стержнеобразных частиц. Без электрического напряжения частицы находятся в хаотичном состоянии и поглощают свет. При этом стекло имеет серый, черный или темно-синий оттенок. При поступлении тока взвешенные частицы выстраиваются упорядоченно, стекло приобретает прозрачность.
Переход происходит мгновенно. Для поддержания прозрачного состояния необходим маленький, но постоянный ток. Особенность материала в том, что он в любом состоянии оптически проницаем.
Электрохромные устройства (ECD)
В электрохромных (электрохимических) устройствах изменяемый слой представляет собой напыление ионов лития. Подача напряжения регулирует прозрачность. Количество пропускаемого света можно контролировать. Состояние материала меняется между прозрачным, полупрозрачным и цветным. В тонированном состоянии оттенки варьируются от самого насыщенного до едва заметного.
Подача напряжения нужна лишь для изменения прозрачности. Чтобы поддерживать состояние, электропитание не требуется. Затемнение начинается с периферии и заканчивается в центре. Для полной тонировки стекла большой площади требуется до нескольких минут.
Технические особенности
Технические характеристики смарт-стекла зависят от его вида:
Дополнительные возможности smart стекла
Умное стекло обладает рядом дополнительных свойств:
Сфера применения
Первоначально смарт-стекло использовалось лишь в офисах для зонирования пространства. Со временем технология стала более доступной, а стоимость изделий ниже. Умное стекло начали широко использовать в жилых помещениях.
В зданиях можно выделить 2 основных направления использования:
Перегородки позволяют зонировать обширное пространство, создавая отдельные, относительно изолированные места. Эту возможность используют в офисах для разграничения мест для сотрудников.
Изменяемая прозрачность позволяет достигнуть эффекта приватной зоны. Способность смарт-стекла поглощать звуки делает переговорные комнаты не только недоступными визуально, но и защищенными от случайных слушателей. Когда необходимость в конфиденциальности отпадает, стекло можно сделать вновь прозрачным.
Преимущество умных перегородок в том, что они внешне не загромождают площадь, пропуская достаточное количество света.
Способность создавать отдельные зоны нашла применение в самых разных отраслях:
Стоимость
Цена смарт-стекла зависит от производителя, вида материала, толщины, конструктивных особенностей.
Заключение
Применение умного стекла с изменяющейся прозрачностью в разных областях говорит о современных тенденциях технического развития. Технологии производства смарт-стекла неизменно совершенствуются, что делает материал более доступным и еще больше расширяет возможности его использования.
Смарт-стекло на оконном рынке тема не новая. Использование стекла с переключаемой прозрачностью становится популярным в архитектурной среде и отражает современные тенденции развития интерактивных устройств. Такой ультрасовременный элемент дизайна ориентирован на высокие достижения в области техники, и то, что казалось невероятным еще несколько лет назад, теперь становится реальностью. На выставке Glasstec 2016 (Дюссельдорф, Германия) компании-производители представили инновации в области изготовления и применения Smart-стекла, рассказывает портал ОКНА МЕДИА.
Как появилась идея смарт-стекла
Тема производства умного стекла обсуждается на рынке уже около 20 лет, производителей этим не удивить, но для конечного потребителя оно остается новинкой.
Началось все в 1979 году, когда Стив Абади решил создать электронное стекло. На тот момент это было технически невозможно. Его мечта сделать стекло на основе жидких кристаллов не угасла и воплотилась в реальность только в 1984 году в виде стеклопакета “LC Glass”. Для рынка стекольной промышленности того времени это было слишком новым и малопонятным изделием. Стиву пришлось оставить производство электронных стекол почти на 20 лет.
Фото: Стив Абади, 1984 год
В 2003 году г-н Абади основал компанию Innovative Glass Corporation, в которой был председателем и главным исполнительным директором, и во второй раз вывел на рынок электронное стекло с зарегистрированной торговой маркой E-Glass.
В России умное стекло появилось в 2009 году, и со временем стало применяться не только в офисных зданиях для обеспечения конфиденциальности переговоров, но в домах людей, которые могут позволить себе следить за каждым новшеством в дизайне и архитектуре.
Окна, перегородки, пол со смарт-стеклом можно встретить пока в единичных объектах элитной недвижимости России – офисах крупных банков, культурных центрах и загородных домах, пентхаусах, многоуровневых квартирах. Большой популярностью такой смарт продукт пользуется среди москвичей, которые проживают на Рублевско-Успенском шоссе и Новой Риге. В главном офисе Сбербанка в Нижнем Новгороде в семи переговорных комнатах установлено такое стекло. Самый знаменитый проект с использованием умного стекла выполнен в месте российской экспозиции музея Аушвиц-Биркенау (Освенцим) в Польше.
Виды и технологии Smart стекол
Технология Умного стекла
Изготавливается оно способом триплексования 2-х или более листов стекла. Ламинирующие пленки, используемые для его производства, по технологии делятся на три вида:
В России пока нашла наибольшее применение EVA-пленка в силу своей наименьшей стоимости, в Европе же наоборот – наибольшее распространение получила TPU-пленка из-за своих свойств и характеристик.
1. Смарт-стекло на основе жидкокристаллических полимерных частиц (PDLC или LCD)
На выставке Glasstec 2016 несколько компаний представили свои разработки смарт-стекла. Компания Saint Gobain продемонстировала посетителям Privacy Smart Glass – универсальное решение для тех, кто хочет создать личное пространство. За счет подачи электричества smart glass из прозрачного превращается в непрозрачное менее чем 0.01 секунд. Управлять им можно с помощью встроенного выключателя, дистанционного пульта, датчиками движения, таймера, в зависимости от индивидуальных потребностей каждого клиента.
Компания NSG Group, владелец торговой марки Pilkington представили Private Window – окно, выполненное на основе жидких кристаллов. Испанская компания Dream Glass Group (DGG) на выставке Glasstec 2016 представила новый продукт DreamGlass® Privacy Glass – ламинированное стекло, покрытое тонкой пленкой, которая позволяет мгновенно изменять его цвет с помощью выключателя. Privacy Glass позволяет управлять яркостью, то есть может быть не полностью матовым, а осветлять по квадратам или полоскам, что дает большой простор для творческой мысли дизайнеров и архитекторов.
DreamGlass® Privacy Glass может поставляться в различных формах и может быть установлено в любом месте, что предоставляет возможность конечному потребителю создать интерьер по своему желанию и вкусу. Этот продукт сочетает в себе не только функциональность, но и эстетическую привлекательность.
Фото: Privacy Glass (on/off)
2. Смарт-стекло на основе «взвешенных частиц» (SPD)
Способ на основе SPD использует «взвешенные частицы», которые помещаются между двумя слоями электропроводящего покрытия. Пленка SPD практически схожа по структуре с LCD. Но благодаря слоистой стержнеобразной структуре частиц, стеклянные смарт панели SPD визуально открыты в разных состояниях. При выключенном напряжении имеет черный или темно-синий цвет, при подаче электроэнергии частицы выравниваются, и свет может беспрепятственно проходить, и оно становится прозрачным. Скорость переключения, при котором оно меняет цвет от темного до светло-голубого или серого оттенка, практически мгновенная (2-3 сек.).
Комплектация смарт-стекла с регулируемой прозрачностью поставляется как дополнительная опция в элитные автомобили. К сожалению, на выставке Glasstec 2016 смарт-стекло SPD представлено не было.
Фото: Смарт-стекло SPD (on/off)
3. Смарт-стекло на основе электрохромных частиц (ECD)
Электрохромная или электрохимическая стекольная продукция позволяет контролировать количество света и тепла, проходящих через них. В них изменяемый слой формируется за счет напыления ионов лития в несколько слоев. Принципиальная разница между способами изготовления PDLC и SPD и ECD в том, что без электричества смарт-стекло ECD прозрачное, а под воздействием электричества оно затеняется. Оттенки варьируются от цветного до полупрозрачного состояния (обычно до синего). Электрическая подпитка в границах 3-5 Вт необходима электрохромным панелям только при изменении цвета, далее нет нужды в постоянной поддержке электропитания. Скорость изменения цвета более длительная, чем у стекол PDLC и SPD. Так, время на его затемнение может варьироваться от 2 до 6 минут, а время осветление – 5 до 8 минут.
Изделие, выполненное по ECD технологии, применяется в основном в автомобилях, но становится популярным и в оконных конструкциях, в том числе в мансардных окнах. Кроме того, электрохромное стекло может применяться в устройствах защиты, например экспонатов музея. Такое смарт-стекло защитить редкие шедевры от воздействия ультрафиолетовых лучей и световых волн.
Фото: Смарт-стекло ECD (on)
Компания Saint Goben представила на выставке динамический электрохромный продукт SageGlass, которое благодаря функции light zone предоставляет возможность регулировать передачу тепла, адаптирует свет, что, в свою очередь, позволяет более рационально затемнять и осветлять пространство.
4. Смарт-стекло на основе светодиодов (Glassiled)Glassiled – светодиодная технология, которая предлагает широкие возможности вариаций в дизайне, цвете и интенсивности света светодиодов. На выставке Glasstec 2016 AGC представила 13-метровый стеклянный помост, выполненный с помощью технологии Glassiled Sigh с логотипом компании.
В отличие от матричного способа изготовления светодиодных уличных экранов, за основу в котором берется плата (модуль) и на ней размещают светодиоды и электронику, управляющую ими, в технологии Glassiled светодиоды встроены между двумя стеклами и работают через прозрачное токопроводящее покрытие. Glassiled – это технологический прорыв во всем мире.
Изделие, выполненное методом Glassiled, может быть использовано в конструкциях внешних фасадов и в интерьере – мебель, перегородки, стеллажи. Glassiled предоставляет архитекторам и дизайнерам полную свободу творчества. Продукция на основе Glasslied сохраняет до 99% своей прозрачности, что не может нарушить или испортить дизайн. Кроме того, такое смарт-стекло просто в установке и в обслуживании электроники, потребляют мало энергии и сочетают в себе лучшее из стекольных свойств и света. Таким образом, стекло с Glassiled может использоваться как мультимедийный экран.
Фото: Смарт-стекло по технологии Glassiled
Перспективы развития смарт-стекла
Новые тенденции в стекольной промышленности, представленные на выставке Glasstec 2016, показали, что смарт-стекло может скоро войти в нашу повседневную жизнь. Помимо всех функциональных преимуществ это еще и экономия энергии, защита от уф-излучения, снижение шума, безопасность в эксплуатации и многое другое. Оно способно выступать в качестве элемента декорирования и создания приватности пространства.
По данным Министерства энергетики США, применение смарт-стекла вполне может сократить потребление энергии почти на 40%. Энергосберегающее свойство такого продукта становится основной движущей силой торговли смарт-стекла.
Смарт стекло уже достигло ограниченного коммерческого успеха. Так, смарт-стекло, выполненное по технологии «взвешенных» частиц, в настоящее время все чаще применяют в автомобилях премиум и люкс класса, таких как Mercedes-Benz SLK. Электрохромные были установлены в новом Boeing 787 Dreamliner.
Аналитики TechNavio прогнозируют рост глобального производства smart стекла в среднем на 19.88% за период 2016-2020 гг. Доклад, представленный TechNavio, охватывает настоящую ситуацию и перспективы роста мирового рынка смарт-стекла. Аналитики поделили общую площадку на 3 сегмента, основанные на географии: Северная и Южная Америка, страны APAC и регион EMEA (Европа, Россия, Ближний Восток, Африка). Отчет также включает в себя обсуждение ключевых поставщиков смарт-стекла таких, как AGC, Corning, Saint-Gobain, PPG и DuPont.
В целом, глобальный рынок умного стекла в настоящий момент развивается очень бурно. Растет спрос на энергосберегающие продукты и экологически чистые здания. Но недостаток знаний потребителей о преимуществах смарт-стекол и пока еще слишком высокая стоимость создает препятствие для более интенсивного и глобального роста смарт-стекол. Компании-лидеры в этой области стараются объединяться, сотрудничать и развиваться вместе с другими компаниями смежных областей, в том числе с производителями и поставщиками химических продуктов, научно-исследовательскими институтами и т.д.
Для оконных компаний в России умные окна открывают широкие горизонты. Производители и потребители только начинают «входить во вкус» и видеть преимущества новых технологий. Со временем смарт-стекла станут доступны широким массам, что приведет к вытеснению таких привычных сейчас аксессуаров для окон, как шторы и жалюзи.