سفارش طرح توجیهی
ایده هاایده های صنعتی

طرح تولید پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

با قابلیت کنترل پذیری نور

معرفی پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

یکی از عمده ترین دستاوردهاي تکنولوژیک امروزي تولید سیستم هاي هوشمند در صنایع مختلف است، کما این که طی چند سال اخیر اخبار بسیاري از لباسها، داروها، خانه ها و البته پنجره هاي هوشمند شنیده شده است. پنجره هاي هوشمند همان شیشه هایی هستند که رنگ آنها و در نتیجه ورود و خروج نور و انرژي گرمایشی و سرمایشی از طریق آنها قابل تنظیم است.
این پنجره ها به علت دارا بودن لایه هاي بلور مایعی و صفحات شیشه اي پوشش داده شده میزان تبادل گرمایی و صوتی پنجره ها را تا 70 درصد کاهش میدهند، لذا با استفاده از این پنجره ها تبادل حرارتی و صوتی پنجره هاي ساختمان کاهش چشمگیري مییابد و هدرروي انرژي از طریق پنجره ها به حداقل می رسد. البته قیمت تمام شده این پنجره ها تقریبا 5 برابر پنجره هاي دوجداره معمولی است.

بررسی موارد مصرف و کاربرد پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

با توجه به خصوصیات ویژه شیشه هاي کریستال مایع کاربردهاي متنوعی براي آن وجود دارد که میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • شیشه انواع خودرو
  • گلخانه هاي شیشه اي
  • پله ها و راه پله هاي شیشه اي
  • اتاقهاي جراحی که استفاده از پرده در آنها به سبب تجمیع غبار و آلودگی ممنوع است
  • پنجره ها، دیوارها و سقف هاي شیشه اي در ساختمان هاي تجاري، اداري، دانشگاه ها، اتاق هاي نمایش، مغازه ها، بیمارستان ها، رستوران ها، آزمایشگاه ها، مطب و اتاق هاي جلسات

یکی از موارد مصرف این شیشه ها تنظیم نور محیط میباشد. اما کاربردهاي دیگري مانند کنترل انتقال حرارت نیز براي این شیشه ها در نظر گرفته شده است.

بررسی کالاهاي جایگزینی پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

با توجه به ویژگی هاي پنجره هاي کریستال مایع، فعلا نمیتوان کالاي جایگزینی که بتواند کاربردهاي آن را پوشش دهد، متصور شد. البته تولید پنجره هایی که علاوه بر کنترل پذیري نور، قابلیت هاي دیگري از جمله خودتمیزشوندگی، تصفیه هوا و غیره را دارا میباشد، توسط متخصصان در حال مطالعه میباشد که میتواند به عنوان کالاي جایگزین مطرح شود. با توجه به اینکه تولید این شیشه ها در پاركهاي فناوري کشور شروع شده است، تولید شیشه هاي هوشمند جهت تنظیم نور نمیتواند بازار مناسبی داشته باشد و به سرعت توسط کالاهاي جایگزین بازار آنها از بین میرود. تنها حالتی که میتوان براي رقابت پذیري این شیشه ها با موارد جایگزین آنها قائل بود، در نظر گرفتن قیمت رقابتی براي آنها میباشد.

کشورهاي عمده تولید کننده و مصرف کننده پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

تکنولوژي ساخت این محصول در اختیار کشورهایی مانند آمریکا، ایرلند، انگلستان، کره جنـوبی، چـین و غیره میباشد که کشورهاي نامبرده جزء تولیدکنندگان اصلی این محصول میباشند. همچنـین کشـور ایـران نیز توانسته است به صورت آزمایشی این شیشه را تولید نماید کـه هنـوز تولیـد بـه مقیـاس نیمـه صـنعتی و صنعتی نرسیده است. تمامی کشورهاي دنیا میتوانند به عنوان مصرف کننده این محصول معرفی شوند که بـا توجه به گران بودن تکنولوژي این شیشه ها، متقاضیان این محصول از قشر خاصی مـیباشـند و هنـوز عمـوم مردم جهان متقاضی این تکنولوژي نمیباشند.

بررسی اجمالی تکنولوژي و روش هاي تولید پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

پنجره هاي هوشمند همان شیشه هایی هستند که رنگ آنها و در نتیجه ورود و خروج نور و انرژي گرمایشی و سرمایشی از طریق آنها قابل تنظیم است. این کار با استفاده از الکتروکروماتیک ها انجام میشود که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر میکند. جریان الکتریسیته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییرات خصوصیات مواد میشود و کاري میکند تا آنها نور را جذب یا منعکس کنند. در واقع امروزه از صنعت الکترونیک در ساخت این نوع از شیشه هاي پنجره استفاده میشود. زمانی که نور خورشید به شیشه ها می تابد، جریان الکتریکی برقرار و سبب میشود یون ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت و به لایه الکتروکروماتیکی رجعت کنند و شیشه را کدر و تیره نمایند. با قطع الکتریسیته فرآیند برعکس عمل کرده شیشه مجددا شفاف میشود.
این فرآیند در شکل (1) نشان داده شده است.

پنجره هاي نوري هوشمند ساخته شده با فناوري کریستال هاي مایع، قابلیت تنظیم میزان دما و نور مورد نیاز درون ساختمان را دارند و میتوانند به کاهش انرژي مورد نیاز براي تامین حرارت و نور ساختمان کمک شایانی بکنند. این سیستم ها با اندازه گیري دما و نور درون ساختمان و مقایسه آن با میزان دما و نور استاندارد، میتوانند میزان نور ورودي به ساختمان را تنظیم کنند. همچنین از نور خورشید حرارت جذب نمایند و به این طریق حرارت و نور مورد نیاز ساختمان را فراهم آورند. این سیستم ها براي انجام فرآیندهاي فوق، نیازي به استفاده از منبع انرژي ندارند و انرژي خود را از نور خورشید تامین میکنند. در واقع پنجره هاي هوشمند مجهز به ساختارهاي بلور مایع و سنسورهاي نوري و حرارتی و پردازنده داده ها هستند و در صورت نیاز میتوانند با نظر استفاده کننده محدوده کاري خود را تغییر دهند.

سیستم به کار رفته در پنجرههاي PDLC طوري طراحی شده است که با اعمال ولتاژ پایین (0/1 – 1 ولت) میزان چرخش مولکول هاي بلور مایع به کار رفته در درون خود را کنترل میکند و باعث کنترل میزان جذب یا عبور نور از سیستم پنجره میشود.

شکل (2): شیشه های هوشمند کریستال مایع
شکل (2): شیشه های هوشمند کریستال مایع

مولکولهاي بلور مایع با جهتگیري موازي، در 2 سطح با زاویه بین صفحه اي 90 درجه نسبت به هم قرار میگیرند. پلاریزور که در قسمت ورودي پنجره نوري هوشمند قرار میگیرد با جهت قرارگیري مولکول هاي بلور مایع هم جهت است و آنالیزور نیز نسبت به قرارگیري مولکول هاي بلور مایع در پشت پنجره نوري هوشمند موازي قرار میگیرد. در این حالت پلاریزور و آنالیزور با زاویه 90 درجه نسبت به هم قرار میگیرند.

در صورتی که بلور مایع (یا عامل چرخاننده نور) در حد فاصل پلاریزور و آنالیزور قرار نگیرد، به علت زاویه 90 درجه میان آنالیزور و پلاریزور صفحه پنجره نوري هوشمند سیاه به نظر خواهد رسید که دلیل آن عبور نکردن نور از 2 پلاریزور متقاطع است. در حالتی که مولکول هاي بلور مایع موازي سطح سل قرار گیرند، (موازي جهت پلاریزور و آنالیزور) عملا مولکول هاي بلور مایع نور وارد شده از پلاریزور را 90 درجه چرخش داده و با زاویه عمود بر حالت ورود به آنالیز تحویل میدهند و در این حالت نور از پنجره هوشمند خارج میشود.

در حالتی که به قسمتی از مولکول هاي بلور مایع درون سل پنجره نوري هوشمند ولتاژ اعمال شود، عملا مولکول هاي بلور مایع عمود بر سطح قرار میگیرند و دیگر عمل چرخش نوري را انجام نمیدهند. نتیجه فرآیند فوق تاریک دیده شدن محل هایی است که جریان الکتریکی باعث چرخش مولکول هاي کریستال مایع در آن محل ها شده است. وجود الکترودهاي ریز در داخل صفحات بلور مایع باعث میشود که با استفاده از روش هاي ترکیبی تا 6 حالت براي عبور نور و یک حالت براي حذف کامل نور عبوري در این سیستم ها وجود داشته باشد. با کنترل میزان نور عبوري به درون ساختمان، مازاد نور خورشید در سطوح پلاریزور و آنالیزور جذب شده و به صورت انرژي حرارتی میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

غیر از تنظیم میزان نور ورودي و خروجی به ساختمان، تنظیم دماي ساختمان با استفاده از کنترل میزان تابش ورودي خورشید به ساختمان و جذب انرژي حرارتی نور خورشید، میتوان به قابلیت تنظیم خودکار میزان عبور نور در شرایط روشنایی و دمایی متفاوت، قابلیت برنامه پذیري به دلخواه استفاده کننده، کاهنده هدرروي انرژي از پنجره هاي ساختمان، کاهنده آلودگی صوتی، حذف کننده نورهاي UV خورشید درون ساختمان، مصرف بسیار پایین انرژي و قابلیت شارژ دستگاه با باتري هاي خورشیدي بسیار کوچک اشاره کرد. تکنولوژي ساخت این پنجرهها در حال حاضر در دسترس عموم نیست و فقط مراکز تولیدکننده این پنجره ها در ایران از این تکنولوژي اطلاع دارند. بنابراین براي ساخت این پنجره ها باید تکنولوژي آن را از مراکز علمی داخلی و یا کارخانه هاي فعال در دیگر کشورها خریداري نمود.

بررسی منطقه مناسب براي اجراي طرح تولید پنجره ها و نورگیرهای کریستال مایع

با توجه به مصرف عمومی این پنجره ها بهتر است که در محل احداث کارخانـه در شـهرهاي پرجمعیـت گرمسیر و یا سردسیر باشد. همچنین در نزدیکی کارخانه هاي ماشین سازي نیز مـیتـوان کارخانـه را احـداث نمود.

امتیاز کاربران: 4.45 ( 1 رای)
سفارش طرح توجیهی
گرد آورنده
ایـ توجیهی
دانلود رایگان طرح توجیهی

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
Call Now Buttonتماس فقط جهت سفارش طرح توجیهی