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光电玻璃技术十篇

发布时间:2024-04-25 20:28:03

光电玻璃技术篇1

能源是人们赖以生存发展的重要物质基础,关系着世界经济和人类社会的发展。随着世界经济的高速发展,能源消耗也急剧增加,传统的石油、煤炭等不可再生能源日渐紧缺。能源危机与由此引发的社会环境问题使世界各国开始大力开发包括太阳能在内的可再生能源,并积极提高其在能源结构中的比重,以期实现社会经济的可持续发展。太阳能是目前已知的可再生能源中最巨大最重要的基本能源,而太阳能光伏发电技术作为最具意义的太阳能利用技术,成为各国研究应用的热点。建筑能耗在能源消耗中占很大比重,建筑节能是各国节能工作的重点之一。在尽可能降低建筑能耗的大环境下,建筑界提出由建筑物本身产生能源的节能新概念,即“21世纪建筑”,光伏建筑一体化(Buildinginte盯atedphotovoltaie,BlpV)也于1991年应运而生。光伏建筑一体化技术是将太阳能光伏发电产品集成到建筑上的技术,使其不但具有护的功能,保证建筑安全防护要求,同时又能产生电能供建筑中电器使用ll]。它具有不污染环境、不占用土地、节省能源的优点。建筑能耗也是我国三大“耗能大户”之一,我国现有建筑的99%以上属高能耗建筑,单位建筑面积采暖能耗为发达国家的3倍以上[2]。我国近年来积极发展光伏产业,加速光伏建筑一体化应用,以促进我国太阳能利用与建筑节能技术的发展。国务院在2006年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006一2020年)》中也将“太阳光伏电池及利用技术”、“太阳能建筑一体化技术”列为能源领域优先发展的主题。光伏玻璃是光伏组件不可或缺的组成材料之一。随着光伏产业及光伏建筑一体化的加速发展,光伏玻璃在光伏组件中的使用量也大幅度增长,光伏玻璃行业也逐渐发展壮大。而光伏玻璃不同于普通的平板玻璃和建筑玻璃,除了要满足一般玻璃的物理性能和安全性能外,还必须具备高透性、耐久性、电气安全性等特殊的要求。在对国内外有关建筑用光伏玻璃标准研究的基础上,结合我国光伏玻璃的发展及检测现状,探讨我国建筑用光伏玻璃检测技术和质量控制要求。1光伏玻璃的种类狭义上的光伏玻璃是指应用于光伏组件的玻璃,通常以单片形式作为晶体硅组件的盖板或薄膜电池组件的基板,如超白压花玻璃、透明导电氧化物镀膜玻璃等;从广义上讲,应用于光伏建筑一体化的BipV光伏夹层玻璃组件与光伏中空玻璃组件也可定义为光伏玻璃,因为它们同时是建筑上的安全玻璃构件。1.1单片光伏玻璃单片光伏玻璃按照光伏组件中对玻璃的不同性能要求和所起的作用,可分为两类。一类为封装盖板玻璃,在光伏组件中起到封装保护、固定支撑和透光散射作用的玻璃,主要包括超白压花玻璃和超白浮法玻璃。另一类为透明导电氧化物镀膜玻璃(tCo玻璃),除了有第一类玻璃的作用外,同时还具有传输电流的作用。此类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镀上一层透明的导电氧化物薄膜,主要包括in、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。1.2Bipv光伏玻璃组件典型的BipV光伏玻璃组件结构有夹层结构和中空结构两种,简称为光伏夹层玻璃和光伏中空玻璃。夹层结构即将晶体硅电池片置于两块玻璃中间,用胶片将三者粘结为一整体;或将非晶体硅电池片(如薄膜电池片)与玻璃用胶片粘结为一整体,电池片置于结构外侧,如图1、2所示。中空结构分为外置式和内置式两种。外置式是指将上述夹层结构作为中空结构的一块玻璃,与另一块玻璃合成中空结构;内置式是指将晶体硅或非晶体硅电池片置于中空玻璃中间空气层内,如图3、4所示。2光伏玻璃检测技术和标准现状2.1单片光伏玻璃在单片光伏玻璃中,封装盖板玻璃的性能要求与检测方法没有相应的国际标准可参照,国内仅有行业标准JC理200卜2009《太阳电池用玻璃》对其作出了质量要求和检测方法的规定。针对透明导电氧化物镀膜玻璃(tCo玻璃),国内外均无相应的产品标准。行业内对单片光伏玻璃的安全性能及光学性能较为关注。光伏玻璃对组件起封装保护、固定支撑的作用,且光伏建筑一体化的快速发展,需要光伏玻璃具备安全玻璃的性能。目前对单片光伏玻璃安全性能的检测方法通常参考建筑用钢化玻璃。单片光伏玻璃的光学性能主要是指透射比,是行业内最关注的性能。由于透射比的优劣直接影响光伏组件的光电转换效率,故行业内也将其作为光伏玻璃产品质量最重要的表征。目前,通常用建筑玻璃行业内的可见光透射比来定义光伏玻璃的透射比。但这种检测方法存在缺陷,会出现检测结果一致的光伏玻璃使用在相同配置的光伏组件上,光电转换率结果不同的情况。原因是光伏电池的光谱响应波长范围为4o0nm一1200nm,而可见光透射比的波长范围为380nm一78onm,若直接以可见光透射比的值来代替光伏玻璃的透射比,忽略响应波长范围中近红外波段的透射比,则会引起透射比与实际光电转换率对应关系出错。虽然《太阳电池用玻璃》行业标准中除了可见光透射比外,还引进了太阳光直接透射比来表征玻璃的高透性,但波长范围的不一致降低了透射比表征产品质量优劣的准确性,这是目前对光伏玻璃透射比检测技术的不足之处。另外,对于透明导电氧化物镀膜玻璃(tCo玻璃),除了安全性能和光学性能外,还需考虑其导电性能以及镀膜层的耐久性。此两项性能中,行业内较为关注导电性能,目前通常用方块电阻来表示,但尚无统一的技术指标;而对于镀膜层的耐久性则较为忽略,对其性能指标及检测方法均未有针对性的考虑。2.2BipV光伏玻璃组件在光伏建筑一体化的应用中,BipV光伏玻璃组件可用于建筑物幕墙、门窗、屋顶及遮阳系统等多个部位。目前,国内对BipV光伏玻璃组件的检测侧重于建筑物完成后的整体性能的检测,如光伏玻璃幕墙与门窗的发电效率、气密性、水密性、抗风压性能,光伏遮阳系统的遮阳性能、隔热性能等。而对于BipV光伏玻璃组件作为光伏发电组件的耐久性及作为建筑玻璃构件的安全性的技术指标及检测方法均未有针对性的考虑与设计。目前,行业内对BipV光伏玻璃组件的耐久性能与安全性能的评价及检测,直接参考建筑用夹层玻璃和中空玻璃的国家标准。例如,对光伏中空玻璃组件的耐紫外线辐照、高温高湿、气候循环等耐久性能进行检测时,按照建筑用中空玻璃标准使试样暴露在的规定的环境条件内,而后以测试露点的方式判断中空玻璃是否失效,若未失效则表示检测通过;对光伏夹层玻璃的安全性能(如抗冲击性能、霞弹袋冲击性能等)进行检测时,若试样产生破坏,但胶层未被穿透或撕裂的程度在允许范围内,则安全性能检测通过。这种参考的检测方法和评价标准只能考察BipV光伏玻璃组件作为建筑玻璃构件的性能,而忽略了BipV光伏玻璃组件在经受环境暴露和冲击测试后,电池片是否还能正常工作、组件会否产生漏电等电气安全性能。目前的检测方法完全未考虑到BipV光伏玻璃组件作为光伏发电组件的使用性能,存在较多缺陷。#p#分页标题#e#3光伏玻璃主要性能及检测方法鉴于光伏玻璃的使用越来越多,而其评价指标和检测技术尚存在不足,无法保证产品质量评价的全面性,制约了光伏玻璃生产与应用技术的发展。因此,光伏玻璃的性能评价技术指标及检测技术的研究显得极为迫切和重要。通过多年检测和研究工作经验,总结了国外检测技术之后,针对各类光伏玻璃组件的特性及使用情况,提出以下产品的技术要求和检测建议,以期对今后标准体系的完善提供帮助与参考。3.1单片光伏玻璃主要性能及检测方法单片光伏玻璃的主要性能包括光学性能、安全性能、耐久性能等,详见表1。其中,安全性能只用于评价钢化光伏玻璃。3.1.1光学性能单片形式光伏玻璃的光学性能应考虑有效波长透射比、雾度及铁含量二项指标。有效波长透射比不同于建筑玻璃的可见光透射比或太阳光直接透射比,是指光伏玻璃在光伏电池光谱响应波长范围(4o0nm一1200nm)的透射比,透射比的波长范围与响应波长范围一致才能正确表征光伏组件的光电转换率。对此性能进行检测时,可用分光光度计测得光伏玻璃的光谱透过率,而后参照国际标准1509050一2003《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》中的太阳光辐射相对光谱分布,对40onm一1200nm波长范围的透过率进行计算,从而得到光伏玻璃的有效波长透射比。雾度与铁含量是从散射光与元素分析的角度表征光伏玻璃的光学性能。雾度是指透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或混浊的外观,以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。雾度表征光伏玻璃对透射光散射能力的性能参数,雾度值增大,可增加光伏电池吸收光的能力,从而提高光伏电池的光电转换效率。其检测方法可参考GB理2410一2008《透明塑料透光率和雾度的测定》。玻璃中的铁元素主要以Fe20:的形式存在,在玻璃生产过程中可通过玻璃原材料或生产设备中引人。FeZo:的存在能使玻璃着色,加大吸热率,从而降低玻璃的透射比。因此,光伏玻璃都为超白低铁玻璃,其铁含量一般在0.008%一0.02%之间,检测方法可依据GB厅1347一2008《钠钙硅玻璃化学分析方法》的规定进行。3.1.2材料安全性能参考我国建筑钢化玻璃国家标准GB157632一2005健筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》,分别从光伏玻璃在平面使用、立面使用、玻璃破碎以及遇高温的情况下,对光伏玻璃的安全性能进行考察。抗冲击性能是在光伏组件平面使用时,模拟高空坠物冲击,考察光伏玻璃是否能抵抗高空坠物冲击力,起到保护电池组件的作用。霞弹袋冲击性能是考察光伏组件以立面状态使用时,光伏玻璃抵抗撞击的能力。此项性能是摆锤式的撞击,模拟人体的肘关节或膝关节对玻璃产生突然撞击时的状态。碎片状态是光伏玻璃安全性能的另一项重要指标,用于评价光伏玻璃在破坏时的状态是否安全。光伏玻璃在破坏时碎片应成均匀的钝角小颗粒,不易对人体造成伤害。碎片状态性能的好坏可用破碎后任何50mmx50mm面积内的最小碎片数以及是否有长条形碎片存在来表征。耐热冲击性能是表征光伏玻璃热稳定性的参数,经过钢化后的光伏玻璃应可承受200摄氏度的温差,可用玻璃经200度温差变化后是否发生破裂来判断热稳定性的优劣。建筑用钢化玻璃的安全性能技术指标及检测技术已十分成熟,以上四项单片钢化光伏玻璃的安全性能可参考建筑用钢化玻璃的相关内容。由于光伏玻璃的厚度较建筑用玻璃的厚度薄,若相应的光伏组件不用于建筑物,则可依据光伏玻璃的特性降低其两项冲击性能的冲击力要求。3.1.3导电性能及耐久性tCo作为导电镀膜玻璃,其导电性能和耐久性是表征tCo玻璃质量的指标。导电性能是tCo玻璃的特性,是tCo玻璃作为薄膜电池基板应具备的最基本性能,而镀膜层的耐久性直接关系到薄膜电池组件的寿命。导电性能可用方块电阻值表征,电阻值越低,导电性能越好。耐久性主要包括耐磨性、耐酸性、耐碱性三项,检验方法可部分参照建筑行业镀膜玻璃的国家标准GB理18915.1一189152一2002《镀膜玻璃》。tCo玻璃表面是导电镀膜层,经过人工磨损、浸酸、浸碱等耐久考验后,应最后考察其导电性能有否受损。而建筑镀膜玻璃表面是光学镀膜层,耐久考验后考察的是其光学性能的降低率。3.2BipV光伏玻璃组件主要性能及检测方法BipV光伏玻璃组件的主要性能应包括安全性能、耐久性能、电气安全性能及防火性能,详见表2。3.2.1材料安全性能BipV光伏玻璃组件首先应满足作为建筑安全玻璃构件的安全性能要求,建议通过抗冲击性能、霞弹袋冲击性能以及耐静荷载性能进行表征。抗冲击性能和霞弹袋冲击性能主要考察光伏夹层玻璃,两项性能的冲击力及冲击程序可直接参照GB15763.3一2009《建筑用安全玻璃第3部分:夹层玻璃》标准进行。但是由于光伏夹层玻璃中间层有用于发电的光伏电池,检测方法及评价标准若只满足建筑玻璃要求,不考虑电池片受冲击后使用性能有否破坏,则在实际使用中也会引起严重的电气安全问题。因此,建议在冲击性能检测前先对Bipv光伏玻璃组件进行最大输出功率及绝缘性的测试。在每个冲击高度冲击完毕后再对此两项性能进行测试,以Bipv光伏玻璃组件不发生破坏、外观质量保持良好,且最大输出功率及绝缘性的衰减在要求范围内的最大冲击高度,对试件抗冲击性能和霞弹袋冲击性能进行性能分级。最大输出功率及绝缘性的相关内容详见本文3.2.3。耐静载荷性能是用于确定BipV光伏玻璃组件经受雪、覆冰等静态载荷的能力,可采用在组件的前表面和背表面均匀施加静态荷载的方式模拟实际使用情况,组件在加压的全过程及加压后不产生外观缺陷、漏电、最大输出功率及绝缘性严重衰减等现象。3.2.2耐久性能太阳能光伏模块的使用寿命一般至少是20年至30年,因此耐久性能是表征BipV光伏玻璃组件质量优劣的重要指标,且应从建筑玻璃构件及光伏组件两方面进行综合考虑。耐热性和耐湿性是考察光伏夹层玻璃在高温高湿工作环境下是否能满足使用要求,高温高湿耐久性和气候循环耐久性是考察光伏中空玻璃在高温高湿环境下是否能满足使用要求及长时间室外工作的寿命,而耐紫外辐照性试验是为了确定Bipv光伏玻璃组件承受太阳光中紫外线辐照的能力。对此五项性能的检测均为实验室检测技术,其检测技术及评价标准可参考GB15763.3一2009《建筑用安全玻璃第3部分:夹层玻璃》及GB厅11944一2002《中空玻璃》标准。但在测试前后需增加对Bipv光伏玻璃组件最大输出功率及绝缘性的测试及比较,以防在实际高温高湿工作环境中BipV光伏玻璃组件产生漏电等电气安全隐患。室外曝露试验可初步评价光伏玻璃经受室外条件曝晒的能力,揭示实验室试验中可能测不出来的综合衰减效应,是对实验室耐久性检测的补充。建议此项性能的检测可在GB厅4797.1一2005《电工电子产品自然环境条件温度和湿度》标准所规定的一般室外气候条件下,将BipV光伏玻璃组件曝露在室外,使之受到一定的总辐射量,通过曝露试验后有否产生严重的外观缺陷、其绝缘电阻及最大输出功率的衰减是否满足相应要求来表征性能的优劣。#p#分页标题#e#3.2.3电气安全性能电气安全性能是Bipv光伏玻璃组件作为光伏发电组件的必备性能,建议通过最大输出功率、绝缘性、湿漏电流性能及引出端受力性能来表征。最大输出功率是光伏组件在标准试验条件下的电流—电压特性,此项性能的测定是为了确定BipV光伏玻璃组件在各种安全性及耐久性试验前后的电性能变化。绝缘性的检测是为了确定光伏玻璃中的载流部分与玻璃边框或外部之间的绝缘是否良好,确保组件使用过程中不产生漏电现象。湿漏电流性能用于评估光伏玻璃在潮湿的工作条件下的绝缘性能,验证雨、雾、露水或融雪的湿气不能进人光伏玻璃内部电路的工作部分,如果湿气进人可能会引起腐蚀、漏电等安全事故。引出端受力性能用于确定引出端及其与BipV光伏玻璃组件的附着是否能承受正常安装和操作过程中所受的力。电气安全性能评价指标及检测技术可直接参考现有地面用晶体硅光伏组件或地面用薄膜光伏组件标准:3.2.4防火性能预防火灾是安全工作的重中之重。对Bipv光伏玻璃组件进行防火性能测试,除了直接对光伏玻璃的耐火性能进行评估外,还应对旁路二极管耐热性能及热斑耐久性能进行评价,以降低BipV光伏玻璃组件在使用过程中因过热而引起火灾发生的机率。耐火性能测试是为了对BipV光伏玻璃组件的点燃性、火焰传播性及燃烧穿透性进行评估,其检测方法建议参考UL1703一31标准。旁路二极管耐热性能是评价旁路二极管的热设计及防止对光伏玻璃有害的热斑效应性能相对长期的可靠性。热斑耐久性的测试是为了确定光伏玻璃承受热斑加热效应的能力。热斑效应是指:当光伏玻璃中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时,工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流,在光伏玻璃中会发生热斑加热,此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态,消耗功率,从而引起过热。旁路二极管耐热性能及热斑耐久性的评价指标及检测技术可参考现有地面用晶体硅光伏组件或地面用薄膜光伏组件标准。4总结与思考即将出台的《“十二五”太阳能光伏产业发展规划》中提出我国太阳能发电装机目标为到20巧年达10Gw,折算到每年为ZGw,且政府将集中支持骨干光伏企业,提供资金、贷款等方面的扶持。相信未来几年我国光伏行业市场将大规模启动,光伏行业将迎来广阔的发展前景。《规划》也将光伏建筑一体化BipV组件的生产技术列为十二五产业发展的重点,大力推广扩大光伏建筑一体化的应用。这也将带来光伏玻璃行业新的发展机遇。目前,无论是各类光伏玻璃的产品标准,还是光伏玻璃主要性能的检测方法标准,都存在缺失。光伏玻璃的性能要求与检测方法也没有相应专业的国际标准可作参考。光伏玻璃行业尚缺乏完整的检测规范和质量检测体系,无法保证太阳能光伏产业的技术水平和产品质量,从而使产品的规范化和系列化的发展受到很大影响,这制约了太阳能光伏技术成果转化和工程化的进展ls]o针对目前光伏玻璃标准体系现状,应正确认识并合理把握对光伏玻璃主要性能,如光学性能、材料安全性能、耐久性能、电气安全性能及防火性能等的评价及检测技术,根据光伏玻璃产品的生产技术发展及实际使用性能要求,研究光伏玻璃特别是Bipv光伏玻璃组件,其符合光伏发电组件及建筑玻璃构件双重身份的技术要求、试验方法、检测规则及包装、运输、安装等一系列内容,编制符合我国国情的技术标准规范,并在此基础上争取上升为国际标准以填辛卜该领域的空白。

光电玻璃技术篇2

【关键词】建筑玻璃幕墙;能源损耗;规划

abstract:thealongwiththerapiddevelopmentoftheconstructiontechnologyofthe21stcenturyworldwide,housingconstructionsystemhasalsobeenagoodupgrade,developedcountries,buildingmaintenancethestructureinsulationmeasuresdomoreandmoresuperb.peoplealsobegantobenefitfromthislivingenvironment.However,itisalsofacedwithalackofnaturalresources,environmentaldeterioration,andvariousformsofpollutionproblems.accordingtothesurvey,thebuildingenergyconsumptioninChinaaccountedfor27.6%ofthetotalenergyconsumption,butalsoshowingarisingtrend.Reducebuildingenergyconsumptionandbuildinginsulationstructuretomeetpeople'sproblemstobesolved.

Keywords:architecturalglasscurtainwall;energyloss;planning

中图分类号:U214.1+4文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)

【引言】我国是一个能源损耗量很大的国家,在整个建筑中玻璃幕墙的围护结构是其中一个关键的环节,伴随着我们国家建筑玻璃幕墙使用面积的不断增加,在满足现行节能标准的同时人们对于建筑中玻璃幕墙的围护结构的保温能力也开始要求的越来越严格,因玻璃幕墙结构在建筑减少能源损耗上起着举足轻重的作用。为此,本文针对在减少建筑能源损耗的前提下对将来的玻璃幕墙的围护结构的具体规划进行论述。

一、国内外建筑玻璃幕墙具体规划研究现状与发展

在全世界的能源危机发生后,人们对于建筑玻璃幕墙在能源损耗上的欠缺,西方发达国家逐渐对加强建筑玻璃幕墙的保温技术开展了深入研发。在八十年代初期成功研发出热通道建筑玻璃幕墙、智能建筑玻璃幕墙。目前的热通道建筑玻璃幕墙,科技中关键是利用双层建筑玻璃幕墙来达到。纵使双层建筑玻璃幕墙自身建筑投入资金很多,但是既能减少建筑中能源的损耗,而且还能够降低建筑装备的资金投放。

近十多年以来,双层建筑玻璃幕墙在发达国家已开始了广泛运用。智能建筑玻璃幕墙和光电建筑玻璃幕墙目前还处于发展的初期,当下,世界范围内已建成的智能建筑玻璃幕墙为数不多。

在上一世纪九十年代我国在建筑幕墙上才开始有所使用,当下我们国家显然已发展为世界上建筑幕墙运用和建造的大国,逐渐奔向建筑幕墙主心骨国家。随着绿色、减少能源损耗理念的加深,包括开发商、建筑师等都对双层建筑玻璃幕墙这种新型的、具有显著减少能源损耗成果的幕墙构造倍加注意,同时也在寻找在新建项目中运用。伴随着全世界范围内的能源危机越来愈严重,能耗严重的建筑玻璃幕墙建筑急需采用绿色减少能源损耗技术来降低能耗,提高建筑的舒适性,甚至希望其能产生能源供建筑损耗。总结国外建筑建筑玻璃幕墙研发过程与经验,我国的建筑建筑玻璃幕墙具体规划和生产也必定要向环保、减少能源损耗与智能化方向进步。

二、建筑幕墙减少能源损耗技术分析

(一)新型构造技术在建筑幕墙减少能源损耗具体规划中运用

在大型公共建筑建筑玻璃幕墙具体规划中,许多新的构造技术得以运用,如双层建筑玻璃幕墙、利用水幕降温的建筑玻璃幕墙、可进行雨水收集的建筑玻璃幕墙等。最能体现利用构造技术来达到绿色减少能源损耗目的的应当首选双层建筑玻璃幕墙。它是目前运用最广泛,减少能源损耗效果最好,研究最为深入的减少能源损耗建筑玻璃幕墙。

建筑玻璃幕墙是现代高层建筑较多采用的护结构,是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,单层建筑玻璃幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%左右。建筑围护结构的保温可以阻断直射阳光透过建筑玻璃进入室内,防止阳光过分照射和加热建筑围护结构,防止直射阳光造成的强烈眩光。在所有的被动式减少能源损耗措施中。建筑围护结构的保温也许是最为立竿见影的有效方法。

建筑玻璃幕墙维护结构的保温系统可以最大程度的减少阳光的直接照射,可有效预防室内温度太高,是建筑防热的主要措施之一。根据保温构件的形状与效果,围护结构的保温一般分为五种形式:水平围护结构的保温、垂直围护结构的保温、综合式围护结构的保温、挡板式围护结构的保温和百叶式围护结构的保温。围护结构的保温措施种类繁多,针对特定的建筑项目的不同地理位置、朝向以及特定的用途,不存在某一种围护结构的保温措施普遍适用的情况。

(二)新型质地在建筑幕墙减少能源损耗具体规划中的运用

在建筑中玻璃幕墙占据很大的地位,而且玻璃幕墙是整个建筑中减少能源损耗的一个关键性环境。伴随着各项科学技术的不断进步,不同功效的建筑玻璃被开发出来,因此建筑中对玻璃幕墙规划中也有了更加严格的标准。

一般情况下建筑玻璃幕墙中选用的原质地基本上包括骨架、建筑玻璃和封条质地。按质地的组成及构造形式分有四种:型钢骨架、铝合金型材骨架、不露骨架结构及无骨架建筑玻璃幕墙。其中不露骨架结构及无骨架建筑玻璃幕墙均无金属框架,其导热系数均有建筑玻璃本身和封条质地的性能来决定,封条质地的质地大多为密封胶和密封条。型钢骨架及铝合金型材骨架建筑玻璃幕墙因采用金属框架,容易形成冷桥和热桥,因此,金属框架质地的选定对于建筑玻璃幕墙的减少建筑能源损耗起了很关键的作用。

目前使用的新型断热金属名字各种各样,但是大部分皆在内外两种高导热性的金属框料之间插入低导热性的隔离物,成为有效断热层,隔断了借助门窗框或窗扇型材散失热量的方式,叫做断热型材。断热型材结构合理、结合牢固、强度高、刚性好、热阻大,而且具有优良的隔声减少能源损耗性能、抗风性能和气密水密性能。断热型材早期多用于平开窗,后来逐渐用于有框建筑玻璃幕墙。

(三)控制技术在建筑建筑玻璃幕墙具体规划运用

智能建筑玻璃幕墙是指建筑玻璃幕墙以一种动态的形式,依据外面气候因素的不断更替,自动调整建筑玻璃幕墙的保温、围护结构的保温、通风系统,最大限度地降低建筑物的能源损耗,与此同时将开创出最适宜人们居住的环境,这主要是利用双层建筑玻璃幕墙的方法来达到效果的。智能建筑玻璃幕墙是呼吸式建筑玻璃幕墙的延伸,在智能化建筑的基础上将建筑配套技术适量掌控,将幕墙质地、太阳能有效利用后,通过计算机网络有效的调节室内空气、温度和光线,从而节省了建筑使用中能源的损耗,减少了建筑生产过程中所使用的花费。

智能建筑玻璃幕墙的具体规划是优越的整体建筑能耗平衡具体规划的关键性环节,利用外墙构造的调整质能,结合建筑技术设备中的相互作用,以达到能源优化效果,智能建筑玻璃幕墙具体规划原则一般有,利用太阳辐射热,节约冬季采暖所需能源;最大限度利用自然采光以减少人工照明;精心组织自然通风与排风系统,以减少同能能耗;利用建筑楼板、墙体的蓄热性和昼夜温差,减少夏季制冷需求量:各种幕墙机制、通风、围护结构的保温、蓄热和建筑空调供暖、通风等相互之间智能配合,争取到经济利益的最大化。

(四)光电技术在建筑玻璃幕墙具体规划中的运用

近些年来,分布式光电效应已发展为整个市场中的重要方面之一,大部分运用在建筑上,我们能够预算,太阳能光电系统一定会变成将来建筑的大的发展方向。假设在大型公共建筑玻璃幕墙中运用太阳能光电效应发电,建筑玻璃幕墙减少能源损耗具体规划将从被动减少能源损耗变为主动产生能量供建筑内部损耗,从而能够彻底解决我国建筑中玻璃幕墙建筑的能源损耗问题。

三、智能化光电建筑玻璃幕墙

建筑光电一体化就是将太阳能光电效应发电技术与楼体的建设结合在一起,运用到建筑的制冷、采暖、照明、电器等能耗活动中,使光伏元器件及系统与建筑物相互结合,融为一体,成为建筑物的有机组成部分。光电一体化是将光电模块与建筑外壳相结合,其模块具有双重功能,既作为建筑外壳部分或全部取代传统建筑外维护质地,也作为发电元件,利用光电效应发电供建筑使用。光电建筑玻璃幕墙可分为以下几类:

(1)垂直光电幕墙,是使用的较为普遍的一种光伏组件在建筑上的运用形式,根据具体规划需要,可以用透明、半透明和普通的透明建筑玻璃结合使用,创造出不同的建筑立面和室内光影效果;

(2)锯齿式光电建筑玻璃幕墙,可以分为锯齿式垂直光电幕墙和锯齿式水平光电幕墙;

(3)风箱式光电建筑玻璃幕墙,可以设以具体规划成双层光电建筑玻璃幕墙,外层的光电幕墙可作为建筑的表皮,接收阳光的辐射,中间空气层可以给光电板降温,冬季室内也可以利用这种热能;

(4)倾斜式的光电幕墙的运用与垂直式光电幕墙的运用类似,立面可以可以是平面或台阶式的,通过选用透明、半透明或不透明光电板进行组合,可具体规划出丰富的立面效果和室内光影效果;

(5)结构式光电建筑玻璃幕墙,是可以作为建筑的承重构建,不同种类和透明度的光伏板和普通建筑玻璃可以任意结合,创造出非常丰富的立面效果;

(6)独立太阳能光电立面,是指光伏系统和建筑玻璃幕墙相对分离,这种模式适合于对现有建筑的减少能源损耗改造。光伏系统作为后加的设备,美观、结构、安装的安全性问题都需要很好考虑;

(7)柔性太阳能光电板,把光伏模块安装在薄的金属片或者是柔性的合成质地上,可以根据墙面或屋面的走向来设置,有很大的自由度,解决了在一些现代建筑中曲面上不好安装光电板的问题。

结语:

我们国家建筑玻璃幕墙具体规划将由重功能、限损耗的状况逐步转变为强调功能、减少能源损耗的要求,达到人工环境和自然环境互相和谐为一体,为人类开创出更为舒适的环境。本文就广泛使用的建筑玻璃幕墙中减少能源损耗下的具体规划开展了有关论述,希望能在我国将来减少建筑能源损耗下建筑玻璃幕墙具体规划中有参照价值。

【参考文献】

刘骁《建筑技术》

赵西安《建筑幕墙工程手册》

张芹《建筑玻璃幕墙工程技术规范理解与运用》

光电玻璃技术篇3

【关键词】现代建筑;玻璃幕墙;技术性能;应用

玻璃幕墙作为传统的幕墙材料在国内市场上已被广泛地应用,我国对绿色建筑要求的日益提高,为环保节能的新型玻璃幕墙材料使用提供了广阔的市场。据不完全统计,我国建筑幕墙年生产量达5000多万平方米,我国已经成为世界第一大幕墙生产国和使用国。本文通过对玻璃幕墙的各种新型构造的技术性能分析,探讨了玻璃幕墙在节能方面的实际运用。

1玻璃幕墙的技术性能分析

可持续发展是当代世界的重要理念,绿色建筑越来越受到人们的关注。玻璃幕墙虽在热工性能上与普通窗户相比有很大改进,但它仍是建筑能耗的一个薄弱环节。玻璃幕墙生态技术的发展意义重大。从构成要素和构成方式来说,玻璃幕墙生态技术的发展包括三个方向:材料技术、构造技术、控制技术。

1.1材料技术

1.1.1玻璃材料

低辐射(比Low-e)玻璃夏季可以反射阳光中的红外线,可以节省空调费用;冬季能使室内的热量重新反射回室内,减少热量流失。低辐射(比Low-e)玻璃现在已经在国内外得以广泛运用。

电致变色玻璃由玻璃、电致变色介质、电解质及透明电极等部分组成,在玻璃的两个表面之间施加正、反向电场或者是在施加电场和不施加电场时呈现不同透光性,使室内的采光达到自由控制。

光致变色玻璃可以根据太阳光的强度自动调节透光率,在光线强的时候颜色变深降低透光率,而当光线较弱时又完全恢复透明的状态,达到最大透光率。

人们还通过印刷技术在玻璃表面印刷特定的图案,既可以保证玻璃安装后房间的私密性,又可以同遮阳装置一样阻挡过强的阳光,还可以表达特定的文化涵义。

1.1.2断热型材

断热型材是在内外两种高导热性的金属框料之间插入低导热性的隔离物形成有效断热层,阻断通过门窗框或窗扇型材散失热量的途径。

断热型材结构合理、结合牢固、强度高、刚性好、热阻大,而且具有优良的隔声节能性能、抗风性能和气密水密性能。

断热型材早期用于门宙,多用于平开宙,后来逐渐用于有框玻璃幕墙,不适用于隐框玻璃幕墙。

1.2构造技术

1.2.1遮阳装置

建筑遮阳的目的在于阻断直射阳光透过玻璃进入室内,防止阳光过分照射和加热建筑围护结构,防止直射阳光造成强烈眩光。玻璃幕墙的各种节能措施中,遮阳技术可能是节约能源最有潜力和最为方便的构造手段。

良好的遮阳设计不仅有利于节能,而且是幕墙构成的有机组成和塑造建筑美感的重要元素。遮阳构件多种多样,对于侧窗部分来说,有平板遮阳、水平遮阳、垂直遮阳和格栅式遮阳等。对于屋顶天窗和玻璃顶来说,布幔和格栅能够充分发挥遮阳作用。

1.2.2通风幕墙

通风式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成,或称为双层幕墙、可呼吸式幕墙、热通道幕墙等。与传统幕墙相比,它的最大特点是两层幕墙之间有一个通风换气层,由于换气层中空气的流动循环,使内层幕墙的温度接近室内温度。

通风式幕墙采用烟囱效应原理,从功能上解决节能问题。由于换气层的作用,它比单层幕墙节能约50%;通风式幕墙外层玻璃可以选用无色透明玻璃或低反射玻璃,还可以最大限度地减少玻璃反射带来的光污染;通风式幕墙的隔音性能良好,可以保持室内拥有一个清静的环境;不论天气好坏都无需开窗,换气层就可直接将自然空气传至室内,为室内提供新鲜空气,提高室内的舒适度,降低空调设备带来的种种弊端。

1.3智能控制技术

人们还把通风式幕墙与电子计算机系统结合在一起,发展了智能幕墙。采用智能幕墙系统的建筑其能耗只相当于传统幕墙的30%。

智能幕墙是通风式幕墙的延伸,通过计算机系统有效地调节室内空气、温度和光线,节约建筑物使用过程的能源消耗。智能玻璃幕墙包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。

同传统幕墙和热通道幕墙相比,除了玻璃及支撑结构外,更重要的是建筑内部分环境控制和建筑职务系统。

智能幕墙的关键在智能控制系统,是从功能要求到控制模式,从信息采集到执行指令传动机构的全过程控制系统,它涉及到气侯、温度、湿度、空气新鲜度、照度的测量,取暖、通风空调遮阳等机构运行状态信息采集及控制,电力系统的配置及控制,楼宇计算机控制等多方面因素,是一套较为复杂的系统工程。

2玻璃幕墙节能应用的实际案例

某工程建筑面积为7400m2,呈圆形结构。建筑物地上五层,地下一层。其中,一、二层为金融办公和对外服务用房;三层为阶梯型会议室和展厅;四层、五层均为开敞式办公室;地下室为停车场和设备用房。规划之初,本建筑确定为玻璃幕墙形式,以和周围环境协调一致。

本建筑护结构采用呼吸式玻璃幕墙,外层为12mm钢化玻璃,内层为8-12-8mm中空充氩气温屏玻璃,温屏玻璃性能参数分别为:传热系数为1.4w/m2.oC;可见光反射比为16%;可见光透射比为68%;太阳光反射比为27%;太阳光透射比为39%;遮阳系数为57%。钢化玻璃和温屏玻璃之间有900mm空气夹层,1~3层夹层相通;4、5层各为一层。这样在1~3层、4层及5层的钢化玻璃幕墙上下分别设可自动启闭的通风窗。冬季,窗户常闭;过渡季,夏季根据室外温度情况启闭。

建筑外墙外倾70º,每层楼板都有550mm的挑檐,这样夏季有相当一部分太阳能被遮挡,从而减少了太阳透射到玻璃幕墙上的辐射热。但由于水平遮阳系数较大,可遮挡太阳能辐射的12%左右,效果不明显。为此,进行了水平遮阳板的设计。由于建筑本身要求通透,如果设置固定遮阳板,势必会影响整个建筑效果。所以针对建筑的圆形特性,设计了可移动型遮阳板,即随着阳光的移动,遮阳板自动运动,以遮挡迎面射来的太阳光。

为减弱玻璃冬夏季的冷热辐射,在玻璃幕墙下300mm的混凝土坎墙内设置冷热水盘管,减弱冬夏季给人的不舒适感。屋顶种植绿色植被,减少屋顶太阳辐射。

本建筑虽然采用本不节能的玻璃幕墙,但由于建筑外倾,而且采取了水平遮阳和平行遮阳的措施,夏季可有效阻挡大部分阳光的辐射,使得在三楼有大型会议室和展厅的情况下室内计算冷负荷指标为90w/m2。冬季两层玻璃幕之间的空气夹层,可有效利用太阳辐射热,使8:00~18:00夹层内平均温度升高了4.34℃,有效利用了太阳能。

3玻璃幕墙节能展望

在新世纪中,玻璃幕墙的热工设计,应该追求设计功能的主动性和积极性,变被动设防为主动利用能源的设计思想,为了减少冬季采暖供热的热损失和能源消耗,为了减少夏季空调制冷的热袭人和能源消耗,玻璃幕墙热工设计的发展趋向是:对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应,对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果,无论何种幕墙都将追求合理利用太阳能。由光电板系统和幕墙系统组成的光电幕墙是主动利用太阳能的一个应用发展方向。光电幕墙能用来发电,不仅可以供本建筑用电、少交电费,还可以把多余的电“卖”给电力局,但是由于光电板系统的成本较高,广泛的应用还需要一个过程。

欧美国家在建筑节能方面的认识比我们早,所以在玻璃幕墙的节能技术上更多地考虑合理利用太阳能。热通道换气幕墙是一个典型的范例,它是利用热空气的烟囱效应自然地将热缓冲层的热空气排到室外,并配合中空玻璃内的电动升降窗帘,而达到良好的隔热节能效果。在此基础上,玻璃幕墙饰面材料的光敏、热敏特性与室内供热、制冷系统形成计算机自控网络,达到幕墙热工效应智能化,幕墙结构体系和太阳能利用体系的结合一体化,即可达到玻璃幕墙建筑节能的最高形式--智能幕墙。智能幕墙广义上包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。它能充分利用太阳能,是一种最理想的玻璃幕墙。

参考文献:

光电玻璃技术篇4

【关键词】建筑工程;玻璃幕墙;窗;节能设计

一、前言

在当前的社会发展中,玻璃幕墙在建筑工程中的广泛应用推动了建筑行业的发展,不仅提高了建筑工程的质量与性能,还保障了建筑工程的外观造型,为城市增添不少生机。玻璃幕墙的设计与普通幕墙的设计有明显的不同,要求设计者将其中的影响因素进行全面考虑,这样才能够保证后期的施工质量,从而使其设计更具合理性。但是在实际工作中,我们应当如何提高建筑玻璃幕墙与窗的设计水平,并使其达到节能的效果呢?下文对此进行全面分析。

二、建筑玻璃社幕墙与窗的节能设计分析

自我国提出科学发展观以及可持续发展原则之后,人们的节能环保意识不断加深,在对建筑玻璃幕墙与窗结构进行设计的过程中,设计者开始将各种节能技术应用在其中,以求其达到最佳的效果。在对玻璃幕墙设计的过程中,设计者必须要对工程的实际情况进行全面分析,采取最科学合理的设计方法对其进行设计,以求不违反可持续发展的规律。但是从当前我国发展现状来看,人们在对玻璃幕墙与窗进行节能设计时依然存在着许多问题,这不仅降低了玻璃幕墙与窗的设计质量,无法提高其性能,还对周边环境以及人们的正常生活产生巨大的影响,不利于社会实现可持续发展。因此我们在实际工作中,必须要采取措施进行玻璃幕墙的节能设计,提高其设计水平,以满足现代化社会发展的要求。

三、传统玻璃幕墙在建筑工程中应用时存在的问题

玻璃幕墙是现代化建筑工程中最常见的一种结构形式,并且随着社会的发展,玻璃幕墙也会随着各种新技术的涌现而不断创新与发展,并在建筑工程中得到广泛的应用。目前,随着玻璃幕墙在建筑工程中的应用,提高了城市建筑水平,为城市的建设与发展创造了有力的条件。但是我们也应当清楚的知道,由于玻璃幕墙表面较为光滑、亮丽、简洁,因此在实际应用中必然会出现各种问题,例如安全性方面的问题、能耗方面的问题等。这些都对社会经济的发展、居民的正常生活造成严重的影响,甚至还对城市居民的身体健康与生命安全造成威胁。因此我们必须要对传统玻璃幕墙应用时存在的问题进行全面分析,提出最科学的措施,从而有效地提高玻璃幕墙的质量与性能,满足现代化人们的高要求。

四、新型玻璃幕墙的产生及发展

目前,随着社会的发展以及科学技术的进步,各种先进的技术、材料不断涌现,在玻璃方面,通过相关研究也使其具有隔热效果好、反光系数低等优点。相对于传统的玻璃而言,这种具有保温隔热性能的玻璃具有明显的优越性,它能够有效地降低能源消耗,达到理想的设计效果,例如中空玻璃。

中空玻璃是一种隔热性能非常好的材料,其主要原因是由于在玻璃的内部存在一层空气层,这一密闭的空间虽存在空气,但不具有对流的特点,且其导热系数非常低,因此受到了业界人士的广泛关注。在我国北方地区,设计者一般会将中空玻璃应用起来,以此降低太阳光对室内的直射,从而保证室内的环境与质量。而在我国南方地区,通过设计者将中空玻璃在幕墙工程中的应用可以降低太阳光对室内的直射,这也就可以避免太阳辐射对室内环境造成影响,防止辐射对人体造成较大的伤害。由此看来,通过中空玻璃在建筑工程中的应用可以使建筑工程达到节能环保的效果,促使建筑行业实现可持续发展,推动社会的发展与进步。

随着第四代节能新型玻璃幕墙的面世,幕墙的隔热性能、生态环保功能和节省能源消耗等方面都有很大的突破。这个时代的幕墙特点是采用了高新技术,提高了幕墙的使用功能和舒适度,向绿色环保化、智能生态化方向发展。

1、光电幕墙的简介

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙,它充分体现了建筑的智能化与人性化特点。进入90年代后,随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视,一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划,并提出了“建筑物产生能源”的新概念,由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。

光电模板简称为pV,是多个太阳能光电池经加固处理,镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中,彼此之间经过其背面的导线相连,从而构成了一个整体的光电模板。这是一种完善的技术,它的优点是可在气候恶劣的情况下照常工作,具备抵御外界环境侵扰的能力,或在臭氧,或在酸雨,或在零下50摄氏度至90摄氏度的环境中,光电模板仍可使用几十年,而且是极为美观的造型材料。

2、生态幕墙的简介

生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的,根据使用功能或使用要求,能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙,生态幕墙是生态建筑的一种,是生态护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略,以使用的高新技术为先导,以生物气候缓冲层为重点,节约资源,减少污染,是健康舒适的生态建筑护结构。

五、目前新型幕墙材料的应用

早在二十世纪三十年代就有人提出光电玻璃幕墙的理论并进行了实践,到二十世纪80年代首先在德国得到较为广泛的应用,在1991年慕尼黑最大的建筑行业展览会上,德国旭格公司首先展出了光电幕墙,这是将光能应用于建筑装饰业的开始,自此,光电幕墙这一产品的应用引起了专业人士的关注。目前世界上最大的太阳能屋顶光电系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。

六、未来玻璃幕墙的发展方向

在现代的建筑建设中,玻璃幕墙是一种较为先进的幕墙,随着玻璃幕墙在建筑中的发展应用,使得我国建筑水平得到了大幅度提高,从而为我国的建筑行业发展起到了不可估量的作用,同时也为我国的经济建设奠定了坚实的基础。通过本文对建筑玻璃幕墙和窗的节能设计的深入分析,相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之,建筑玻璃幕墙和窗的节能设计关系重大,因此在实际的建筑玻璃幕墙和窗的设计过程中,必须要严格按照有关规定,并且结合建筑的实际情况进行设计,从而才能够提高其水平。

七、结束语

玻璃幕墙与窗是建筑工程结构中的重要组成部分,对其进行节能设计有利于使整个工程实现节能环保的效果,因此我们必须要采取有效措施进行合理设计。

参考文献

光电玻璃技术篇5

一、实习目的及任务

通过对江门浮法玻璃厂进行实地参观、学习,了解建筑玻璃的原片产品的生产工艺过程、原片玻璃产品的深加工工艺、深加工产品的性能以及用途,为今后《玻璃工艺学》这门专业课的学习打下基础。

二、实习要求

1.在工厂技术工作人员的指导下,对我国目前玻璃产品的生产工艺、生产设备、原片玻璃的深加工工艺,以及生产的组织与管理问题,同时进行系统的调查研究。

2.通过校友座谈会和现场参观,对浮法玻璃的生产工艺和深加工技术进行全面了解。

三、实习内容

3.1江门玻璃厂

3.1.1江门浮法玻璃厂浮法玻璃原片的生产工艺

浮法玻璃原片的生产主要有两大部分,一个是配料车间,进行原料加工、混料、配送,另外一个是浮法车间,主要的生产工艺有熔窑、锡槽、退火、切裁、采板包装。

由于时间关系,我们并没有参观配料车间,而是对浮法车间进行了直接的参观。浮法车间的生产工艺主要是这样的,混合料经过料仓投入投料机,进入熔窑,在熔窑内吸热熔融,熔窑两边有蓄热室,起到预热助燃空气的作用,熔窑内采用油枪从熔窑两侧喷火,火焰在上方,混合料在下部。其原料有六种,分别是石英砂、白云石、硅砂、炭粉、石灰石、纯碱、芒硝。在熔化部和冷却部有卡脖,起到阻止熔化部的热量进入冷却部和节能的作用。熔化过程中产生气泡,小气泡变大排出,如果没有排尽气泡,或者温度过高产生二次气泡,都会使玻璃制品产生气泡。

在冷却部,玻璃液经过流道进入锡槽,锡槽内,底部铺砖,上面是锡液,玻璃液浮在锡液的表面。锡槽两侧分布着拉边机,通过调整拉边机的角度和速度,使玻璃变薄或者变厚。接下来是修改段,水泵冷却玻璃盖。锡槽和退火窑之间用过渡辊连接。退火窑,设定退火曲线,每个区域温度不一样,使最终出窑的玻璃达到易切割的要求。退火窑的两侧采用电加热,自动控制温度在适宜的范围内,风机从上面往下鼓风冷却。在退火窑内,分为a、b、c、d、e、f不同的区,每个区的温度都不一样,其中a~c区为密封区。退火期间有应力仪测应力曲线,并对生产自动进行调整,有红外光缺陷探测仪检测曲线,然后再经过切割,采板包装,整条生产线就完成了对平板玻璃的生产。

3.1.2恒辉玻璃镀膜厂浮法玻璃的深加工工艺

恒辉玻璃镀膜厂是对浮法玻璃厂所生产的玻璃原片进行深加工的操作,深加工的形式有镀膜、钢化和中空。

镀膜玻璃对阳光有控制作用,达到节能的功效,另外渡不同的膜,玻璃表面显的颜色不同,有装饰效果。钢化玻璃强度高不易破碎,即使破碎,破碎后的碎片很小,从高处落下不至于对下面的物体致伤,是一种安全玻璃。中空玻璃是两层或多层玻璃组合而成,玻璃片之间是中空的,达到保温、防止冻结、防止热量损失的效用。

镀膜玻璃的生产:玻璃原片经过自来水、去离子水的清洗,洗去玻璃表面的杂质颗粒或者粉尘等,经初步检验合格后,在溅射室进行镀膜,通过真空加压是仓中的工作气体电离,轰击靶材,是靶材电离,控制不同的气氛,进行不同膜层的镀膜。主要采用的靶材有锡、铬、钛、硅。镀膜玻璃从光强的方向向光弱的方向看看不穿,从光弱的地方向光强的地方看,可以看穿。

钢化玻璃的生产:玻璃原片放入炉中加热至软化点(650度左右,加热温度随玻璃的不同而不同),烘干,出炉,用风栅冷却,急冷。急冷过程中,玻璃表面先硬化,中间后硬化,这样,表面对内部产生较大的压力,玻璃里面有较大的张、压应力。其原理是在玻璃表面上形成一个压应力层,玻璃本身具有较高的抗压强度,不会造成破坏。当玻璃受到外力作用时,这个压力层可将部分拉应力抵消,避免玻璃的碎裂,虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态,但玻璃的内部无缺陷存在,不会造成破坏,从而达到提高玻璃强度的目的。

中空玻璃的生产:中空玻璃有两层的,有三层的,用铝框作为支架,经过两道密封。第一层是丁基胶,打在铝框侧面,气密性好,水汽难以进入,但粘性较差;第二道是中空胶,打在玻璃截面处,粘性好。铝框内加入分子塞,使用过程中能将水汽干燥。

3.2广州宏晟光电科技有限公司光纤耦合器的生产工艺

3.2.1公司简介

广州宏晟光电科技有限公司是由南方工业资产管理有限责任公司投资设立的一家高科技光电企业。公司地处中国改革开放前沿、风光秀丽的广州从化市。公司前身广州光导纤维厂始建于1971年,在我国夜视技术的发展和国防现代化建设过程中作出了可贵的贡献。

公司占地面积5万平方米,建筑面积3万平方米,万级洁净工房3千平方米。内设6个管理部门、1个生产事业部、3个子公司。拥有一流的纤维光学元器件生产装备和先进的生产工艺,有一支高素质的科研、管理、生产人才队伍,具有较高的科研开发及生产水平。公司专业从事传像光纤元件、光通信无源器件两大类产品的生产和销售。主要产品包括:光学纤维面板系列产品、柔性光纤传像束系列产品、光纤连接器、耦合器系列产品、防光晕阴极玻璃视窗、光纤倒像器等产品。产品主要应用于军事、医疗、通信等领域。公司按照国际先进水平制定企业产品标准,有完善的质量保证体系,通过了iso9000质量管理体系认证和德国莱茵tuv公司iso19001-XX质量体系认证。子公司广东从化北方光通信实业有限公司XX年荣获广东省高新技术企业称号。

光电玻璃技术篇6

关键词:玻璃幕墙;节能;环保;措施

中图分类号:te08文献标识码:a文章编号:

玻璃幕墙具有轻巧、灵动、活泼、时尚的外观,能改变传统建筑沉闷、凝重的外立面格调。它的透光性能营造出较明亮的室内环境,克服传统墙体厚重隔光缺点,达到建筑内外空间交融的效果。但正因为玻璃幕墙的上述优点也造成了室内外环境容易发生能量交换,从而达不到较好的节能效果。随着玻璃幕墙的应用,窗体在建筑物中占有的面积越来越大,通过窗体产生的热交换成为建筑热交换的主要途径。因此如何控制玻璃幕墙的热交换是建筑物是否达到节能环保标准的重要措施之一。

一、节能环保玻璃幕墙的基本功能

节能环保玻璃幕墙,作为建筑物护结构之一,其基本功能有以下几方面:满足强度和安全性要求;调节好室内外热量传递;有利于室内外空气交换;有利于调节好日光照射;阻断雨水渗透入室;阻止噪声入室;阻断火灾蔓延;发挥建筑美学功能;符合经济要求等。上述各功能之间既相互独立,又相互制约,比如,要控制好室内外热量传递,就会影响室内外空气交换和日光照射;而对室内外空气交换的控制具体表现为重视室内环境的通风换气,对日光照射的调节则重点解决自然采光、消除眩光和视野通透等问题。因此,只有通过对建筑物周边环境和影响因素的综合分析,对各种功能要求进行认真研究、权衡利弊,才有可能设计出最为适用的节能环保幕墙来。玻璃幕墙的节能环保性能的提高,主要是通过改善其热量传递、空气交换、日光照射和噪声控制等功能来实现的。

二、玻璃幕墙的节能与环保措施

1、单层玻璃幕墙的节能技术

(1)减少玻璃幕墙的使用面积

玻璃幕墙使用面积的减少,在夏日可降低热透射量,使室内不至于过热,降低空调的能耗;冬季则可减少热交换量,从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。目前在幕墙的设计使用当中,为了追求立面上的效果,减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。

(2)玻璃幕墙建筑方位的节能设计

建筑方位的设计也是建筑外墙节能设计的要素之一。建筑的朝向应该考虑日照、采光、通风、遮阳等要求。大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒,建筑的长向应朝南北向配置。坐北朝南的朝向是我国许多地区的合理朝向,但朝向的选择是因地域气候,因周围环境,建筑需求而改变的,不可一概而论。在城市房屋建筑设计中,建筑方位的选择往往由于城市布局规划等原因不能按最佳朝向,但可以通过调整建筑布局来获得相对合理的方位。

(3)选择合理的玻璃幕墙材料

由于玻璃表面换热性强,热透射率高所产生的室内温度过高,除了减少玻璃幕墙的使用面积和幕墙建筑方位的设计外,还可以选择合理的玻璃幕墙材料。太阳辐射的特点是:可见光波长短(380~780nm),热量小;红外线波长长(>780nm),热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去,这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃、Low-e玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。其中Low-e玻璃,可直接反射远红外热辐射(反射率可达80%~95%),阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热。也可获得最高80%以上的可见光透过率,同普通玻璃差不多。

2、双层玻璃幕墙

(1)双层幕墙又称为热通道幕墙、呼吸式幕墙、通风式幕墙等,国外也有称作主动式幕墙。双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成,两层幕墙中间形成一个通风换气层,同时外层幕墙设置进风口和出风口,通过控制通风换气层的开合以及对内、外幕墙材料的选择,达到节能通风的目的。现在也常常在两层幕墙之间加入百叶达到调和自然光线和节能的目的。

(2)双层玻璃幕墙最引人注目的地方就是它的节能效应。由于在双层幕墙之间有间隔空气的缓冲层,通过控制这一层薄薄的缓冲层,可以有效地达到保温隔热的目的。

双层玻璃幕墙根据通风层结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。封闭式内循环体系通风式幕墙外层原则上是完全封闭的,由断热型材与中空玻璃组成,其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风换气层在100mm~200mm之间。通风换气层与吊顶部位设置的通风系统相通,从下而上进行强制性空气循环,室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层,使内侧幕墙玻璃温度达到或接近室内温度,达到节能效果。现在介绍比较多的是敞开风口进入,沿着幕墙之间的通风通道上升,从外层幕墙顶端的出风口排出。在通道内的空气运动带走热量,降低了内侧玻璃幕墙的外表面温度,起到隔热的作用。冬季,关闭上下两端的进风口与出风口,两层玻璃幕墙之间的空气成为密闭气流。太阳光照射进外层玻璃幕墙,加热空气层,形成温室效应,降低了内层幕墙两侧的温差,起到保温的作用。夜晚,空气层所蓄积的热量缓慢的释放,使室内温度不会骤降,起到了与黏土砖相似的作用。内层与外层幕墙所采用的不同的材料在这里起到了十分重要的作用。外层玻璃采用透过率较强的单层玻璃和非热阻型型材,而内层玻璃采用的是中空玻璃或断热型型材。这样太阳光和能量可以比较容易地通过外层玻璃幕墙,加热幕墙间的空气层或者形成温室效应;内层玻璃采用中空玻璃或热阻型材,使空气层能够形成有效的缓冲区,形成保温隔热的性能。有资料显示,双层玻璃幕墙与单层玻璃幕墙相比,采暖时可节约能源42%~52%,制冷时可节约能源38%~60%。

双层玻璃幕墙的另一项重要的改进措施是在双层幕墙之间添加百叶,更增添了其节能的功效。但传统建筑中的百叶或挂于室内,难以高效控制已进入室内的热量;或悬于室外,不能形成循环通风道。循环中挂幕墙很好地解决了这个问题。夏季白天,百叶的角度成下倾角,遮挡上方射来的强烈阳光。夏季夜晚室内空调的作用使空气夹层的温度较室外更低,冷空气下降,空气循环由上至下,也能带走热量。冬季白天百叶的角度成上仰角,对阳光的遮挡被尽量减至最小。冬季夜晚百叶封闭形成一个金属反射层,使室内的热辐射有效地反射回去,避免热辐射的过度流失。

3、绿色节能玻璃幕墙

太阳能作为一种随处可见的能源,它的潜在利用价值可以说是无限的。如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源,成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。前面所提到的双层幕墙正是合理利用太阳能的一种尝试。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。

(1)太阳光变向照明技术

它取代了传统的遮阳机构,利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上,再由天花板反射到工作或者生活区域,为人们提供照明。这样的光照条件比传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀,消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光,并改善了日光在整个房间甚至建筑物的分布,可以深入到各个边角区域,减少照明费用。

(2)光电幕墙

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙。这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术,是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术,把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光,转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中,不占用专门的土地,而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料,无需重复投资。长期以来,人们总是认为幕墙建筑不节能,但是从我们的分析中可以看到,

总之,随着科学技术的不断发展,幕墙节能材料和节能系统的不断完善,玻璃幕墙也可以做出很节能的建筑物。幕墙节能,并不是人们想象存在技术上的问题,更多的是我们对它的重新认识与合理运用的问题。随着国家的各项节能政策法规的深入贯彻,相信节能幕墙产品的应用将得到更大的推广。

参考文献:

[1]安凌艳.双层玻璃幕墙构造及其节能措施[J].山西建筑.2008(13)

光电玻璃技术篇7

精细玻璃:触摸屏业务增长迅猛

工程玻璃:Low-e玻璃保持稳定快速增长

当前股价:元

今日投资个股安全诊断星级:

公司作为玻璃行业绝对的龙头老大,无论是在生产设备与技术、研发管理水平、产品质量、产能规模、盈利能力等方面都具有无可比拟的优势。从公司目前的情况来看,公司主营业务将由平板玻璃(浮法玻璃)、工程玻璃(Low-e玻璃)、光伏组件、精细玻璃等四部分组成。公司随着当前市场需求的转变以及未来玻璃行业的格局改变趋势,逐步调整了产品结构,增大了对太阳能光伏发电、触摸屏等新能源、信息技术方面的投入。近日,公司公告了未来3年高达66亿元的投资计划,其中对光伏全产业链投资最大,占到55.7亿元;公司还公告了调整节能玻璃产业区域布局、新建精细玻璃吴江平板显示产业基地等议案。

光伏业务:产业链延伸逐步贡献业绩

光伏产业被认为是未来最具发展空间的新能源产业。近年来,公司逐步加大了对太阳能光伏电池相关业务的投入,其产品涵盖了超白压延玻璃、tCo玻璃、多晶硅、硅切片、光伏电池组件等多个部分,成为国内该领域产业链涵盖最全面的公司。本次66亿元投资中55.7亿元投向光伏产业链,显示了公司管理层对光伏产业发展前景的信心,按照公司制定未来3年200亿元收入规模的计划看,光伏产业将要占据半壁江山(100亿元)。

超白压延玻璃:产能将翻倍。公司目前已拥有超白压延生产线2条,日熔量达到500t/d。2010年10月动工建设650t/d的生产线,2011年达产后,超白压延玻璃产能将翻倍。目前,公司已有生产线中超白压延玻璃达到成品率达到70%以上。

tCo玻璃:2年翻两番。公司目前已达产的tCo玻璃生产线一条,产能为46万平米,明年年底将达产2条生产线,新增126万平米。2012年将新增2条生产线,总产能达到300万平米。

多晶硅:产能扩张受限。公司目前拥有多晶硅产能为1500吨,技改后将达到2000吨。由于发改委仍然严格控制国内多晶硅材料提纯生产,短期来看,公司多晶硅生产规模再次大规模增长可能性较小。根据公司远景规划,希望通过产能扩张,实现太阳能电池1Gw以上规模。如果按照每发电1w需要6g硅片来计算的话,要达到1Gw的光伏组件规模,需要至少6000t多晶硅。

晶硅切片:成本有望继续下降。2010年11月,公司宜昌生产线8英寸单晶硅片批量生产,宜昌南玻新增的40mw硅片项目也全面投产。截止至目前,宜昌南玻硅片产能达到100mw。目前公司多晶硅切片成本已经由40美元/公斤下降到35美元/公斤。未来技改将采用冷清化技术后,成本将进一步下降。

太阳能电池组件:品质取胜。公司的太阳能电池组件质量不断提升。根据国际光伏行业最知名、最权威的测试机构之一德国pHoton杂志国际版刊登的组件发电效率的户外测试评比结果,南玻光伏公司180w单晶组件在所有单晶组件中排名第一,多晶230w组件在所有多晶组件中排名第六。

精细玻璃:触摸屏业务增长迅猛

精细玻璃和陶瓷是公司重点发展的业务之一,其中触摸屏相关的ito玻璃和彩色滤光片等精细玻璃是重中之重,也是公司未来主要增长点之一。目前,公司和莱宝高科都能生产中小尺寸的触摸屏,可以为iphone供货。在未来2年内,两家在该部分市场将保持领先优势,共同分享iphone产品畅销带来的全球盛宴。

超薄玻璃:进口替代是必然趋势。南玻集团在河北动工建设的超薄电子玻璃项目占地223334平米,建筑面积44000平米,集团出资2.43亿元人民币,将主要生产0.33-0.7mm的电子级超薄玻璃。如果该生产能够如期投产且成品率保持稳定的话,将替代进口基板玻璃,分享巨大的国内市场,而该市场仍在扩大。

ito玻璃:全球主要供货商。公司年产tn/Stn-LCD及触摸屏用导电膜玻璃1200万片,是全球低电阻导电膜玻璃的主要供应商之一。

彩色滤光片(CF)是液晶面板由灰阶(黑白)变为彩色的关键零组件,约占彩色LCD面板材料成本的25%左右。公司月产厚度0.38-1.1mm彩色滤光片9万片,产品主要应用于tFt-LCD领域。公司是国内少数从制造技术、设备配置以及净化厂房设计等方面全面具备中小尺寸tFt-CF制造能力的厂商之一,具有从玻璃基板的切割、抛光到彩色滤光片top-ito镀膜的全制程配套生产能力。

工程玻璃:Low-e玻璃保持稳定快速增长

我国Low-e玻璃市场尚处于起步-推广阶段,2001年以来,我国Low-e玻璃产量年均增长率超过30%,受节能政策的指引及市场需求量上升的拉动,Low-e玻璃成为投资的热点。据中国建筑材料工业规划研究院预计,2012年国内Low-e镀膜玻璃的需求量约为14800万平方米,年平均增长速度将超过30%。

目前国内已投入生产的Low-e玻璃生产线已有35条,已形成超过3000万平方米的生产规模,但仍与市场需求存在较大差距,未来几年国内Low-e镀膜玻璃都将处于供不应求的状态。公司作为全国玻璃深加工的龙头企业,Low-e玻璃生产线具有规模优势,占国内高档市场的50%以上市场份额。

公司目前拥有9条生产线,未来2年将在吴江、成都和东莞新增三条大板镀膜生产线和两条镀膜中空生产线,新增大板镀膜产能900万平米和240万平米镀膜中空玻璃。届时,公司将拥有大板镀膜产能900万平米和镀膜中空玻璃产能1320万平米,其中大板镀膜玻璃主要满足民用住宅市场需求,镀膜中空玻璃则主要面向公建市场。

投资建议

光电玻璃技术篇8

关键词:幕墙装饰;绿色节能;生态幕墙

abstract:thebuildingcurtainwallasamodernlargeandcommonhigh-risebuildingwithdecorativeeffectofthelightwall,theutilitymodelhastheadvantagesofbeautifulappearance,energysaving,easytomaintain,buttherearealotofqualityproblemsinconstruction.withthedevelopmentofsociety,theprogressofscienceandtechnology,technicalcontentofmodernarchitectureisconstantlyimproving,thegreenbuildingmoreandmoreattention,intelligenttype,environmentalprotectiontypecurtainwalldecorationwillbecomethemainstreamofthetimes.thispapermainlydiscussesthepresentsituationandexistingproblemsofthecurtainwalldecoration,andanticipatethenewwallmaterialsandtechnologyintheexteriorwalldecorationtrendinthefuturetobringpeoplemorewonderful.

Keywords:curtainwalldecoration;greenenergy;ecologicalwall

中国分类号:tU53文献标识码:a文章标号:2095-2104(2012)03-0001-02

一、当前幕墙施工存在的主要质量问题

时光荏苒,许多在“玻璃大厦”里办公和居住的人们发现,尽管玻璃使建筑物看上去轻盈亮丽、简洁明快,但是玻璃幕墙的许多缺点也日益凸现。

(一)耗能问题自上世纪70年代能源危机后,世界各国越来越重视节能工作。同样,能源问题目前也正困扰着中国的经济建设和发展,建设节约型社会已经成为全社会关注的焦点。据统计,目前北京、上海等大城市的建筑能耗已占全市总能耗的1/4,居于能耗的首位,其中公共建筑能耗又占建筑总能耗的大部分,玻璃幕墙夏季的吸热和冬季的散热,在给建筑物带来美观亮丽的同时也大量的消耗着能源。(二)光污染光污染危害来源的主要对象仍是城市高层建筑的玻璃幕墙,一幢幢矗立在马路两侧的玻璃幕墙,就像一面面巨大的镜子,其产生的光反射,极易诱发意外交通事故。而如果人们长期受到玻璃幕墙的“白光污染”,人会深感精神压抑,心情烦躁,除视力因长时间遭反射光刺激而下降外,还会诱发某些疾病。在国内和国外,随着玻璃幕墙在各大城市建设中大行其道,各地近年来接到市民对光污染的投诉也直线上升。(三)安全隐患据有关专家介绍,目前市面上很多用于黏结玻璃幕墙结构胶水会随着时间推移老化,甚至失效。一般而言,厂家对硅胶、结构胶承诺的保质期为10年。即便按照现行技术规范,玻璃幕墙的设计年限也不超过25年。玻璃幕墙如果年久失修,会产生许多安全隐患,成为“空中定时炸弹”。随着2005年7月1日《公共建筑节能设计标准》的实施,玻璃幕墙的耗能、安全隐患等问题使其处于一种尴尬的境界,玻璃幕墙将被叫停甚至遭封杀的消息不绝于耳二、新型幕墙的探索与发展

如何能让玻璃幕墙既能美化城市又能保障安全环保呢?经过科技研发和多项建筑实验,一些新型的玻璃幕墙正在兴起,已解决现有的建筑幕墙问题。

(一)光电暮墙光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙.它是用光电池、光电板技术,把太阳光转化为电能,它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量。使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动,从而产生电压.这称为光电效应。

光电幕墙体现了智能化特点,太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音污染,并可用来发电,由此可见,光电幕墙是一种净能源,与环境有很好的相容性。同时太阳能光电技术集成到幕墙中不仅不占有建筑面积,而且太阳能光电板晶莹优美的外观,具有特殊的装饰效果,更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩,代表着幕墙技术发展的新方向。

(二)双层动态节能暮墙

双层动态节能幕墙.它是由双层结构组合而成的幕墙,由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗。在外层幕墙的遮挡下,室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启.外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制。内外层之间的热通道。可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应,从而做到既保证必要的通风、换气,又能够节约能源。因此。双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙,按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。

双层动态节能幕墙,在动态节能上具有极大的优势。它具有的技术性能包括:1)运用动气热压原理和烟囱效应。让新鲜的空气进入室内,把室内污浊的空气排到室外,并且能够有效防止灰尘进入室内,具有绿色的环保功效。2)它对冬天的“冷处理”和夏天的“热处理”非常合理,具有卓越的冬季保温和夏季隔热功能。因此具有典型的动态节能性。3)合理的采光功能,可根据使用者的需要,调整光线的变化,改善室内环境。4)卓越的隔声降噪功能,为使用者创造宁静地工作生活环境。5)技术含量高,构造特殊,具有良好的视觉美感。从上述的几个特点可以看出,双层动态节能幕墙具有良好的绿色环保节能性。

(三)生态幕墙

生态幕墙,可以在建筑与周围生态环境之间,建立的一个缓冲区域,既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响,又可以强化各种微观气候调节的效果,进而满足人们种种舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造,超出常规建筑学和建筑工程学的范畴。是一个系统工程,需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理,了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识,需要多学科的协调,各专业的通力合作。

这种幕墙在德国研发和使用较早,技术成熟得到广泛的发展,典型工程如德国柏林得比斯大厦、法兰克福银行大厦以及美国纽约42大街的新摄影棚、英国建筑研究所办公楼、荷兰戴尔夫特大学图书馆等都属这类幕墙。

光电玻璃技术篇9

关键词:玻璃;背板;eVa;边框

中图分类号:tB

文献标识码:a

文章编号:16723198(2015)18022401

本文主要从玻璃、eVa、背板、边框四种关键原材料入手,对其选材、特点、作用、工艺、检测、发展趋势几方面进行阐述,以其对光伏组件的技术研究提供一定的参考。

1玻璃

玻璃位于光伏组件正面的最外层,在户外环境下,直接接受阳光照射,并隔离水气、杂质等。一般的光伏组件使用的玻璃为镀膜钢化玻璃。

钢化玻璃是将玻璃加热到接近融化的温度,一般在600℃-650℃时处于粘性流动状态,保温一定时间,然后经过快速冷却即淬火,使玻璃内部产生很大的张应力,尤其是玻璃表面。张应力存在于玻璃内部,当玻璃破碎时,能使玻璃保持一体而不会碎裂,通常钢化玻璃很难被外力正面击碎,而由于张应力的原理,使得钢化玻璃在接触尖锐物理撞击或者磕碰边角时很容易碎裂。这在生产和使用过程中要尤其注意。

1.1钢化玻璃的优点

钢化玻璃的强度比普通玻璃高,抗冲击强度是普通玻璃8倍左右,抗弯的强度是普通玻璃的4倍左右;安全性能很好,即使破碎也无尖锐的小碎片,很大的降低了造成人身伤害的风险;耐急冷急热的性质有所提高,可承受上百摄氏度的温差变化,这对防止因为高热引起的炸裂有很好的效果。

1.2钢化玻璃的缺点

不能再进行切割和加工。钢化在生产前就需要对玻璃进行加工至需要的形状,再进行钢化处理。这就造成一旦钢化玻璃成型就很难再加工,因此钢化玻璃对生产合格率的要求很高,否则将极大的增加这一重要原材料的生产成本,进而影响组件的售价。

钢化玻璃在温差变化大时会自爆,同时由于外界环境的因素,钢化玻璃自身存在一定的自爆概率。自爆由两种基本类型,一种是“蝴蝶斑”式自爆,即沿碎裂纹路找到碎裂中心处有类似蝴蝶翅膀一样的结构;另一种就是结石自爆,形成内部向外爆裂开来的圆孔装中心结构。给予以上两点外观特征,就可以判定钢化玻璃是自爆还是外力引起的。

1.3玻璃镀膜

玻璃镀膜的增透原理为光在从一种物质进入另一种物质时,只要密度不同,就会产生折射和反射。光从折射率较小的物质入射到折射率较大的物质表面时,反射光发生方向变化。基于此可以增加光线的透射率。钢化玻璃的镀膜工艺有浸泡法、喷涂法、蚀刻法、辊涂法等。

1.4光伏玻璃的检测

光伏玻璃的检测内容包括外观、尺寸、弯曲度等一般性能;太阳光直接透射比、含铁量等光学性能;抗冲击性能、内应力、耐热性能等安全性能。

光伏组件的玻璃发展趋势是超薄玻璃,具备重量更轻,厚度可选、透光率略微上升的优势,但存在波形度变大、钢化颗粒数不达标的难题。高增透玻璃,具备透光率更高的优势。双绒面玻璃,具备透光率更高,美观的优势。

2背板

光伏组件背板的结构由基材的两面加功能层组成。光伏组件背板通过自身优良的物理性能、耐老化性能、隔绝空气和水分的性能,绝缘性能使组件成为一个有较好物理机械强度的整体并且内部结构长时间不受外界有害因素影响。从而对太阳能电池组件提供保护和支撑。此外,由于加工工艺的要求,背板还要在层压时与eVa牢固粘合,还要与粘结接线盒的硅胶牢固粘合,自身两层eVa融化要彻底交融。

2.1背板不同结构的优缺点

(1)两面氟膜背板:绝缘性好,但与eVa粘结有好有坏,制造成本也毕竟高。使用tedlar,粘结氟膜的粘合剂老化后,氟膜分层、起泡、鼓包、黄变等。

(2)单面氟膜和pe背板:成本低、制造难度小、与eVa粘结力强。但是此种背板正面绝缘性能差,正面pet基材直接暴露在日光下,耐老化性能差,容易出现黄变等问题。

(3)pet/pe背板:成本最低,与eVa粘结力强,制造容易。但是此类背板不耐老化。

(4)双面氟涂层背板:成本较低,颜色较多,绝缘性也好,但与eVa粘结有好有坏,表面粘合性不稳定。

2.2光伏背板检测

光伏背板检测内容包括物理性能(拉伸强度、伸长率、收缩率);绝缘阻隔性能(局部放电、击穿电压、水分透过率);耐候性能(紫外老化、湿热老化);粘结性能(和背板的剥离强度);交联度(eVa之间的粘接强度)。

eVa虽然对pet基材和eVa胶膜粘合性好,但对pet保护差、抗紫外性能差。pe膜也会有同样的问题。在电池组件中硅片的空隙中,紫外线通过eVa直接照在背板上,如果是pe或eVa下面直接pet,背板整体抗紫外老化的能力就会降低很多,进而导致鼓包、变黄的问题,并最终导致光伏组件失效。

背板发展趋势向是具备高可靠性、轻量化、分布式光伏配套性能、价格更低化等特点的方向发展。

3eVa

光伏电池封装胶膜(eVa)是一种热固性有粘性的胶膜,用于放在夹胶玻璃中间(eVa是ethylene乙烯Vinyl乙烯基acetate醋酸盐的简称)。由于eVa胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性,使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。固化后的eVa能承受大气变化且具有弹性,它将晶体硅片组“上盖下垫”,将硅晶片组包封,并和上层保护材料玻璃,下层保护材料。

eVa是一种热融胶粘剂,常温下无粘性而具抗粘性,以便操作,经过一定条件热压变发生熔融粘接与交联固化,此时几乎完全透明。与玻璃粘合后能提高玻璃的透光率,起着增透的作用。

eVa检测内容:外观检验、厚度检验、透光率检验、交联度检验。其中,交联度检测数据将直接反映组件封装的可靠性。

eVa发展趋势:国产化、低价、高增益性、多样性等。

4边框

光伏组件边框能够起到固定、密封太阳能电池组件、增强组件强度,延长使用寿命,便于运输、安装的作用。通常采用铝材制造。吕边框表面有抗氧化处理,工艺有阳极氧化、电泳、粉末喷涂、pVDF、喷砂等几类。

边框的检测包括:抗拉强度、延展性、耐盐雾腐蚀性、耐氨气腐蚀性、弯曲度等。

边框未来发展的趋势包括塑料边框,具备更轻质化的优势。异形边框,具备个性化定制、适应多种安装条件的优势。

5组件质量的把控

以上分析了组成光伏组件的重要原材料的相关内容,那么对于整体组件在封装成后,如何把控质量与技术呢?这就会出现各种各样的问题。目前,组件质量的把控能力,主要通过样品的测试结果来反映。

组件的发电量会根据接受的辐照度呈现不规则线性变化。通过低辐照度下电性能测试,可以有效了解产品是否适合在日照条件较差的地区使用。由于组件老化、缺陷或者环境遮蔽会导致过热现象。通过热斑测试,可以确定组件耐热斑热效应的能力。在温度较高地区容易出现由于接地条件差异和电势差导致的性能衰减。通过piD电致衰减测试,可以研究组件及系统电势对组件性能衰减的影响。

在保证零部件可靠性的同时,组件的密封性能将直接影响封装在组件的使用寿命。通过eVa剥离强度测量,定量测量组件封装强度,可有效避免因封装工艺的缺陷导致的损失。无论封装技术如何发展,都必须保证玻璃与eVa之间的剥离强度不能低于40n/Cm。否则,组件的可靠性将成为最大的问题。

6结语

在以风能、光伏等为代表的新能源大潮到来之际,研发优质光伏技术、控制产品质量,在保证光伏发电量和使用寿命上,优质企业必将上升成为行业内的领导者。届时,“光伏号”列车才能真正驶上良性发展的正轨。

参考文献

[1]王长贵,王斯成.太阳能光伏发电实用技术[m].北京:化学工业出版社,2005.

[2]沈辉,曾祖勤.太阳能光伏发电技术[m].北京:化学工业出版社,2005.

光电玻璃技术篇10

漳州陈山县,位于福建南部沿海,曾经是戚继光抗倭扎寨的练兵之地,是举国闻名的闽南海疆英雄岛。风景秀丽的东山还是著名的旅游胜地,来过这里的人无不赞叹东山的美丽,却不知道50年前的东山还是一个风沙肆虐,被称为“福建最不适合人类居住”的海岛县。如今,东山人已开始点砂成金,曾经风沙肆虐的海岛正在成为一块聚宝盆。

点砂成金,东山人之梦

东山拥有丰富的硅砂矿产资源,硅砂储量2亿多吨,含硅量高达97%以上,其储量、规格、品位、质量均名列全国第一,是亚洲首屈一指的大型天然硅砂矿产区,是制造各种高档平板玻璃、浮法玻璃最理想的原材料。同时,东山还配套有5000吨级泊位的硅砂专用码头,硅砂产品畅销上海、秦皇岛、张家港等地,还曾远销韩国、日本等国家和台湾地区。

东山县县长黄水木在接受媒体采访时表示,“如何充分利用好丰富的自然资源,点砂成金,是几代东山人梦寐以求的事情。”

依托丰富的硅砂资源,东山岛玻璃制造产业迅速崛起。在2007年6月,浙江宁波旗滨集团投资东山,创建了旗滨东山玻璃产业园。实力制造企业的入驻,是东山将自然资源优势转化成产业制造优势的新机遇,随着产能的不断扩大,东山已经具备成为国内甚至亚洲地区玻璃制造行业龙头的基础。

构建亚洲最大特种玻璃制造基地

9月15日,旗滨东山玻璃产业园又一条生产线点火投产,这条新建成的日熔化量800吨超白光伏玻璃基片生产线是园区内第四条生产线,也是我国日熔化量最大的第一条具备在线tCo玻璃生产的超白浮法玻璃生产线,计划年产超白玻璃727万重量箱。

旗滨集团总裁葛文耀对记者介绍,超白光伏基片是国家新能源发展规划中的可再生能源推广产品,主要用于薄膜太阳能电池的tCo玻璃、高档建筑节能玻璃、家具装饰玻璃、灯具器皿玻璃等加工产业,未来市场前景看好。他表示,“到2013年,园区内将建成投产8条玻璃生产线,预计年创产值将达到300亿元,成为中国乃至亚洲规模最大的特种玻璃生产基地。”

据了解,旗滨集团自2007年以来,已陆续投入75亿元,已建成投产一条日产900吨优质浮法玻璃、一条日产600吨在线Low-e镀膜玻璃生产线、一条日产600吨在线tCo镀膜玻璃生产线,以及选矿厂、码头、余热发电厂、集团总部及研发中心等相关项目。如今,旗滨集团的总投资额已经追加到了140亿元,旗滨玻璃产业园正在以平均每8个月建成一条生产线的速度快速推进。

投资192亿元新材料产业园浮出

虽然东山玻璃产业的年产量和产值已经站在了亚洲同行业的前列,但是东山并没有满足于目前的成就而裹足不前。8月16日,计划总投资192亿元人民币的漳州(东山)光伏及玻璃新材料产业园正式动工建设。

东山玻璃行业产业链正在逐步形成,产业集群效应不断加强,可以预见,未来东山将成为全国75至亚洲规模最大的特种玻璃生产及精深加工基地。

有关人士介绍,新产业园除了有国家、省市对高新技术产业鼓励扶持的政策条件,东山县政府还专门出台的“零地价、零规费、贷款零利息”等优惠配套政策,计划在5年内引进20~30家实力企业入驻。

黄水木表示,新的产业园区是福建省“十二五”规划纲要实施项目之一,是福建省决定设立的两个海峡西岸(漳州)光伏玻璃及太阳能电池产业基地之一,将依托旗滨玻璃龙头企业的优势,延长玻璃精深加工产业链,把玻璃加工成为具有高科技含量、高附加值的新能源、新材料,形成玻璃新材料、光伏玻璃太阳能电池及组件、光伏产业下游产品及配套设备等产业环节。营造产业集群效应,建成全国乃至亚洲品种最全、品质最优、技术最先进、规模最大的光伏及玻璃新材料精深加工基地。

光伏及玻璃新材料市场行情看涨

在10月18日正式公布的《建筑材料行业“十二五”科技发展规划》中,特种玻璃包括太阳能玻璃、超薄基板玻璃、高性能玻璃纤维列为未来重点发展的产业。

广发证券的研报显示,2010年超白压延玻璃等光伏玻璃全球销量约为9209万平米,连续三年的复合增长率超过80%,未来光伏玻璃需求将随着光伏电池产量和装机容量的快速提高而急速扩张。预计晶硅电池对封装玻璃的需求量的年均增幅将在20%左右,到2015年将达到32340万平米。