مقدمة ومبدأ الزجاج الفراغي

مقدمة
الزجاج الفراغي هو نوع جديد من منتجات المعالجة العميقة للزجاج. إنه أحد المنتجات المتطورة القليلة التي تتمتع بحقوق ملكية فكرية مستقلة في صناعة الزجاج في بلدي. إن البحث والتطوير والترويج لها يتماشى مع سياسة بلدي لتشجيع الابتكار المستقل وسياسة توفير الطاقة التي تدعو إليها البلاد بقوة. إنها تلعب دورًا كبيرًا في توفير الطاقة وعزل الصوت ولديها إمكانات وآفاق تطوير جيدة.
مبدأ
من حيث المبدأ، يمكن تشبيه الزجاج الفراغي بزجاجة الترمس المسطحة. أوجه التشابه بين طبقتي الزجاج هي أن الطبقة البينية لطبقتي الزجاج عبارة عن فراغ بضغط هواء أقل من {{0}}pa، بحيث يمكن تجاهل انتقال حرارة الغاز؛ الجدران الداخلية لكلاهما مغلفة بطبقة منخفضة الإشعاع لتقليل انتقال الحرارة الإشعاعية. الاختلافات بين الاثنين هي: أولا، الزجاج الفراغي يجب أن يكون شفافا أو نصف شفاف للأبواب والنوافذ. لا يمكن تغطيتها بطبقة فضية غير شفافة مثل زجاجة الترمس. وهي مغلفة بنوع مختلف من الأفلام الشفافة منخفضة الإشعاع. ثانيًا، من زجاجة ترمس أسطوانية أو كروية يمكنها موازنة الضغط إلى لوحة مسطحة، يجب وضع مجموعة مربعة "داعمة" بين طبقتين من الزجاج لتحمل ضغط جوي يبلغ حوالي 10 طن لكل متر مربع بحيث يبقى الزجاج منفصلاً وتتكون طبقة مفرغة. تم تصميم المسافة بين مصفوفة "الدعم" وفقًا للسمك والمعلمات الميكانيكية للوحة الزجاجية، والتي تتراوح بين 20 مم -40 مم. من أجل تقليل انتقال الحرارة الناتج عن "الجسر الحراري" للدعامة وجعل من الصعب على العين البشرية التمييز، فإن قطر الدعامة صغير جدًا. يتراوح قطر الدعامة في المنتج بين 0.3 مم -0.5 مم، والارتفاع بين 0.1 مم -0.2 مم. يتمتع الزجاج الفراغي بوظيفة أخرى أفضل، وهي عزل الصوت. بسبب طبقة الفراغ، لا يمكن نقل الضوضاء، لذلك يمكن للزجاج الفراغي عزل 90% من الضوضاء.
آلية نقل الحرارة
بسبب اختلاف الهياكل، فإن آلية نقل الحرارة للزجاج الفراغي والزجاج العازل مختلفة أيضًا. الشكل 2 عبارة عن رسم تخطيطي مبسط لانتقال الحرارة. يتكون نقل الحرارة في مركز الزجاج الفراغي من نقل الحرارة الإشعاعي ودعم نقل الحرارة، حيث يتم تجاهل نقل حرارة الغاز المتبقي. يتكون الزجاج العازل من نقل حرارة الغاز (بما في ذلك التوصيل والحمل الحراري) ونقل الحرارة الإشعاعية.
يمكن ملاحظة أنه لتقليل انتقال الحرارة الناتج عن اختلاف درجات الحرارة، يجب أن يقلل كل من الزجاج الفراغي والزجاج العازل من انتقال الحرارة الإشعاعي. إحدى الطرق الفعالة هي استخدام الزجاج المطلي بطبقة منخفضة الانبعاث (زجاج LOW-E). وبشرط الأخذ في الاعتبار متطلبات الأداء البصري الأخرى، كلما انخفضت انبعاثها (المعروف أيضًا باسم معدل الإشعاع)، كلما كان ذلك أفضل. الفرق بين الاثنين هو أن الزجاج الفراغي يجب أن يقلل أيضًا من انتقال الحرارة للدعامة الشبكية قدر الإمكان.
يعتمد أداء العزل الحراري للزجاج الفراغي على مبدأ الترمس الفراغي. يتجاوز تأثير العزل الحراري لمنتجات الزجاج الفراغي المقسى تأثير العزل الحراري لجدار من الطوب بسمك {{0}} متر، وهو ما يعادل 4 إلى 6 أضعاف الزجاج العازل العادي، وقيمة U (وتسمى أيضًا الحرارة معامل النقل أو قيمة K) منخفض يصل إلى 0.4 واط/م2 · كلفن (تقرير مختبر IFT الأوروبي).
يعتمد أداء عزل الصوت وتقليل الضوضاء للزجاج الفراغي على حقيقة أن الصوت لا ينتشر في ظل ظروف الفراغ. يصل عزل الصوت الموزون للزجاج الفراغي المقسى على شكل V إلى 39 ديسيبل (تقرير مجموعة التفتيش الوطنية CTC)، ويبلغ عزل الصوت الموزون للزجاج العازل العام حوالي 28 ديسيبل.
بفضل الزجاج المفرغ المقسّى على شكل حرف V، تكون الغرفة هادئة مثل المكتبة حتى في المطار أو الجسر أو الطريق الرئيسي.
ملحوظة: كلما زاد عزل الصوت المرجح، كان تأثير عزل الصوت أفضل. على سبيل المثال، إذا كانت الضوضاء الخارجية 75 ديسيبل، بعد استخدام الزجاج المفرغ المقسى على شكل حرف V، يكون الصوت الداخلي 36 ديسيبل (75-39=36)، والمكتبة بشكل عام أقل من 40 ديسيبل.
يمكن أن يصل العمر المتوقع للزجاج الفراغي المقسى على شكل V إلى أكثر من 25 عامًا. يحتوي على تجويف مفرغ عالي، مما يجعل انتقال حرارة الغاز ضئيلًا. في الوقت نفسه، يستخدم زجاج Low-E عالي الأداء لمنع نقل الحرارة الإشعاعية بشكل كبير، مما يضمن أن معامل نقل الحرارة (قيمة U) للزجاج V منخفض مثل 0.4W/(m2·K ). وفي الوقت نفسه، يبلغ أداء العزل الحراري للزجاج V 2-4 مرة أداء الزجاج المجوف و6-10 مرة أداء الزجاج أحادي القطعة. يمكنها تلبية متطلبات معامل نقل الحرارة للأبواب والنوافذ للمنازل السلبية الدولية عند استخدامها بشكل مستقل.
آلية عزل الصوت
يختلف الزجاج الفراغي والزجاج العازل تمامًا في الهيكل والإنتاج. الزجاج العازل هو ببساطة قطعتين من الزجاج ملتصقتين معًا بطبقة هوائية في المنتصف، بينما يتم وضع الزجاج الفراغي بين قطعتين من الزجاج مع دعامة فيلم، بحيث يتم دمج قطعتي الزجاج بالكامل في بيئة فراغية ذات درجة حرارة عالية ، ويوجد فراغ بين قطعتي الزجاج. في حالة الفراغ، لا يمكن نقل الصوت. بالطبع، بما أن دعامة الزجاج الفراغي تصبح جسرًا صوتيًا، فإن درجة الفراغ لا يمكن أن تصل إلى 100%، لكن هذه الدعامات لا تمثل سوى جزء من الألف من الزجاج، وهي مجرد جسور صوتية صغيرة يمكن تجاهلها.