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能源解决方案

可以按需着色的尖端窗户

最新的动态玻璃从Sage Electrochromics允许可变着色的需求

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鲍尔州立大学的这个中庭空间在玻璃屋顶上使用了SageGlass-这里显示的是清晰状态。点击下一张照片查看着色状态。
图片来源:Sage Electrochromics
鲍尔州立大学的这个中庭空间在玻璃屋顶上使用了SageGlass-这里显示的是清晰状态。点击下一张照片查看着色状态。
图片来源:Sage Electrochromics
这是同一个空间,屋顶是有色的SageGlass。
图片来源:Sage Electrochromics
位于堪萨斯州哈钦森的新的LEED金牌西门子风力涡轮机制造设施和办公室。
图片来源:Sage Electrochromics

我检查了过去四周最先进的窗户和玻璃系统。本周,我将介绍一种可能有助于定义未来状态的创新产品:一种名为SageGlass的动态玻璃,可以根据需要着色。为了理解这样一个产品的令人兴奋之处,让我们来看看传统的高性能窗户。

当我们为一个特定的应用程序选择一个窗口时,我们必须确定什么性能属性对这个特定的应用程序来说是最好的——平均而言。在冬季和所有季节的采光中,我们通常希望最大限度地提高阳光的透射率,而在夏季和一天中特定时间的某些窗口,我们通常希望限制太阳能的吸收,以控制眩光或不必要的热量增加。

通过仔细选择玻璃,我们可以很好地平衡这些不同的优先级,但这总是一个妥协的问题。如果我们想要改变从窗户进来的阳光,历史上我们不得不依赖一个单独的系统,如室内百叶窗或外部遮阳系统。在办公大楼里,这些系统可能会变得相当复杂。

进入动态玻璃

使用动态或可切换的玻璃,我们可以根据条件调整玻璃的太阳能和可见光透过率特性。动态上釉可以是被动的,着色由温度(热致变色)或阳光(光致变色)控制,也可以由电力(电致变色)控制。使用后者,着色由用户主动管理,尽管该过程可以自动化。

SageGlass,电致变色玻璃由圣人电致变色显示这是目前市场上唯一一款广泛销售的动态玻璃,自从我几年前在这篇博客中介绍了该产品以来,该公司已经取得了一些重大进展。

SageGlass依靠低压电流来给玻璃着色。该公司采用一种溅射工艺(类似于生产软涂层低辐射玻璃的工艺),在一块玻璃上涂上五层极薄、高度专业化的陶瓷层。这些涂层通常应用于#2表面(外窗格玻璃的内表面)。根据Sage的说法,当电压施加在这些涂层上时,离子从一层传播到另一层,促使可逆的固态变化,导致涂层着色和吸收光。反转所施加电压的极性会导致离子迁移回原来的层,使玻璃恢复到透明状态。

SageGlass中的电致变色涂层也是一种低e涂层,因此无论是否使用着色,通过窗户的热损失都减少了,就像其他低e玻璃一样。为玻璃着色所需的电流非常小(每平方英尺玻璃约0.3瓦),维持着色状态所需的电流更少(0.1瓦/平方英尺)。当电流关闭时,它会恢复到正常的、清晰的状态。

这种程度的耗电量很快就能通过着色时降低的冷却负荷来弥补——至少在商用建筑中是这样,而在商业建筑中SageGlass是最常用的。

最近,我有机会与Sage Electrochromics首席执行官John Van Dine交谈,并了解到一些令人兴奋的创新。最近最大的发展是设置中间着色水平的能力。当SageGlass第一次出现时,它要么是透明状态,要么是有色状态,太阳透过率分别为62%和3.5%(假设涂层是在中空玻璃单元或IGU的标准透明玻璃上)。

现在,当这个可变着色选项包括(为升级),SageGlass可以“编程”两个中间着色水平。这为用户提供了更大的灵活性,因为全着色状态比大多数用户想要的颜色要深。一种中间着色水平通常设置为15-20%的可见光透射率,另一种设置为35-40%。

一项正在积极研究但SageGlass尚未实现的进展是使用光伏(PV)电力为着色提供动力。有了这个功能,如果电力系统以某种方式集成到玻璃或框架中,安装可能会更简单。我们要看看这个功能是如何发展的。

新工厂

Sage Electrochromics的新工厂将于本月完工,不过生产设备全面投入使用还需要几个月的时间。SageGlass的生产将显著自动化,并且能够生产更大的IGSs,最大可达5英尺乘10英尺。

虽然新工厂的自动化最终会降低价格(SageGlass不是一种便宜的产品!),但范·迪因警告说:“你一开始不会看到价格大幅下降。”由于大多数玻璃订单都是定制的,价格在很大程度上取决于项目所需的SageGlass数量、订单中不同玻璃尺寸的数量、特殊形状、夹层玻璃和其他特殊玻璃需求、控制区的数量以及需要何种程度的控制功能。虽然该公司不愿提及具体的成本,但考虑到这些变量,我推测,对于一个典型的项目,将SageGlass集成到igu中每平方英尺将增加约50美元,但对于小型项目,成本可能会更高。

Van Dine强调SageGlass提供的不仅仅是玻璃,而是整个开窗控制的解决方案。它可以替代外部遮阳系统和内部百叶窗——在商业建筑中,这可能非常昂贵。当SageGlass系统与这些多种系统(玻璃加单独的玻璃附件)相比,SageGlass可以相当具有成本竞争力。

该公司与十多家商业玻璃系统、住宅窗户和天窗制造商建立了合作关系。住宅窗户和天窗,现在可以订购与SageGlass包括马文H窗口,Wasco天窗

迄今为止,SageGlass已经安装在数百个项目中,但它在整体照明控制中发挥主要作用的要少得多。该产品广泛用于一个新的30万平方英尺西门子风力涡轮机设备它刚刚在堪萨斯州的哈钦森建成。在该设施的设计过程中,SageGlass选项比其他两种经过评估的阳光控制策略更便宜,但比第三种非常简单的遮阳系统更昂贵。

Sage Electrochromics位于明尼苏达州的Faribault,距离明尼阿波利斯市约40分钟车程。几年前,圣戈班世界上最大的建筑产品公司,投资于该公司,现在是大股东。

Alex是BuildingGreen公司。和执行主编环保建筑资讯.请关注即将到来的BuildingGreen关于窗户的特别报道。要跟上他最新的文章和思考,你可以注册他的推特账号

3评论

  1. user882465||# 1

    电致变色的窗户
    上面文章中展示肯特州立大学中庭的照片让我感到困惑。似乎设计师在建筑上覆盖了玻璃,然后用技术解决了这个自创的问题。在不建造全玻璃屋顶的情况下,适当比例的屋顶面积用于天窗,以达到高日照水平,难道不是更有意义吗?我不会敲Sage或电致变色玻璃的。我对糟糕的设计师如何使用好产品感到沮丧。

  2. 用户- 1129453||#2


    我真的很期待看到这个产品的发展。当他们集成pv时,对于大多数房主来说,这将是一个简单的选择。自动着色窗口听起来也不错。

  3. ngmoore||# 3

    SageGlass的应用
    在美国的许多地区,包括我所在的加利福尼亚州,被动式太阳能住宅在春季和秋季的供暖需求可能会有很大的不同,尽管日照相同。以前,通过自动化系统来控制我们的热坠落过热会用自动控制的百叶窗来完成。这样做的缺点是改变或消除窗外的视野,而且通常成本非常昂贵,因为许多组件可能会故障或需要维护。SageGlass允许不同的控制策略,温度和眩光,使用简单的5 VDC电路,没有移动部件。您可以使用Arduino板轻松设置区域和控制方法。

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