真空玻璃管分体式太阳能热水器

本发明公开了一种真空玻璃管分体式太阳能热水器，包括真空玻璃集热管、集热联接箱、保温水箱、热水传输管、进水副水箱、浮球进水开关、进水联接管、浮动式出热水管、排气管、清洗口、保温水箱上部电加热器、保温水箱下部电加热器、智能控制器、控制面板、保温水箱上部和下部水温水位传感器，真空玻璃集热管的开口一端斜向上连接集热联接箱，集热联接箱的一端高，集热联接箱的另一端低，集热联接箱高的一端连接热水传输管低的一端，热水传输管高的一端连接保温水箱下部，保温水箱底部高于集热联接箱，集热联接箱低的一端通过进水联接管连接进水副水箱，进水副水箱位于保温水箱上部。本发明通过智能控制器更节能及具人性化。

低温温差条件下不同尺寸比例钢化真空玻璃变形特征研究

钢化真空玻璃导热差且具有冷收缩性能,当两侧玻璃温度差异较明显时,在冷收缩作用下,导致钢化真空玻璃弯曲变形,甚至出现真空环境失效,这极大限制了钢化真空玻璃在寒带地区的推广应用。基于此,进行了低温温差下钢化真空玻璃的变形测试和数值模拟,分析了低温温差和不同尺寸比例下,钢化真空玻璃两侧玻璃之间的协同变形规律。结果表明:试验与数值模拟结果相对误差在2%以内,钢化真空玻璃热-力学耦合模型具有可靠性;低温条件下玻璃整体向上弯曲变形,中心点向内凹陷,变形与温差呈正比关系;同一温差下,钢化真空玻璃长边长度相同时,随着长宽比的减小,长边上的最大变形量会增大。能够为钢化真空玻璃在极寒地区的推广应用及生产工艺的改进提供理论依据。

全玻璃真空太阳集热管关键技术参数研究进展

全玻璃真空太阳集热管是太阳能热利用系统的重要组成部分,其性能参数的优劣直接影响到太阳能热利用系统的热性能、耐久可靠性和节能效果。文章从真空管基本结构和工作原理的介绍出发,对影响真空管性能的光学性能、热性能等关键技术参数及玻璃管材料、真空性能等其他技术要求的研究进展做了详细分析,并在长期从事科研和检测工作的基础上,给出了提升真空管的产品性能可从玻璃管生产优化、新涂层开发、真空性能加强、技术创新、先进设备开发、标准修订等方面的建议。

真空玻璃封接用旋转式激光加工装备的设计

激光封边具有封接效率高的优势,但真空玻璃激光封边过程中易发生透射、反射、吸收等相互作用,导致封边质量不佳.针对上述问题,设计了一种包含夹持机构、翻转机构、同步旋转机构的真空玻璃封接用旋转式激光加工装备,并通过对双平行四杆、曲柄摇杆、滑块摇杆的运动分析,优化该装备的翻转机构.实验结果表明,该装备可实现玻璃夹持、翻转、同步旋转等功能,优化后的翻转机构在夹持机构翻转90°时末线速度为0 mm·s^(-1),且翻转过程中线加速度无突变,对支撑柱冲击较小,可稳定夹持平板玻璃,为真空玻璃的封接工艺及制造装备设计提供了参考.

真空平板玻璃托盘集装包装系统设计与跌落测试验证

目的对真空平板玻璃进行托盘集装包装系统设计,并进行跌落仿真测试,验证包装方案的可靠性。方法提出运输包装设计五步法。第1步产品及流通环境调研,得到相关信息;第2步包装方案设计及建模,选用瓦楞纸板、胶合板、EVA泡沫和捆扎带等包装材料,利用SolidWorks软件进行三维建模,建立各跌落工况下的几何模型;第3步有限元模型建立,对各包材选用合适的材料模型,并利用试验测得相关性能参数,在所建几何模型的基础上进行接触设置、网格划分和载荷设置;第4步有限元模型可靠性验证,对模型进行实际试验和相应仿真测试,两者结果对比分析;第5步多工况下仿真测试,涉及跌落、冲击、振动等。结果展示最具代表性的角、面和棱跌落仿真测试与相应试验结果,最大误差小于10%,验证了有限元模型的可靠性。进一步展示了跌落下各块玻璃的响应加速度,其中峰值加速度远小于真空平板玻璃脆值所允许的加速度,满足防护要求。结论基于上述运输包装设计五步法,所提出的包装方案满足跌落防护要求,也证实了基于该五步法进行包装防护设计的可行性。

基于混合FTMM-SEA法的高速列车真空玻璃车窗隔声特性预测与分析

真空玻璃在轻质高隔声方面的性能优势尤为突出,将其用于高速列车车窗是轻量化高速列车车内噪声控制的新型解决方案。将声波在真空玻璃中的传播分解为沿真空层和沿声桥结构的两条独立传播路径,分别使用有限传递矩阵法(FTMM)和统计能量分析法(SEA)计算两条路径的声功率传递系数,建立基于混合FTMM-SEA法的真空玻璃车窗结构隔声量预测模型,并通过实测真空玻璃混响隔声量验证模型的准确性。进一步调查分析声桥结构刚度对耦合板间能量传递、真空玻璃隔声特性的影响。结果表明:减小声桥结构刚度是提高真空玻璃车窗隔声性能的一种有效的方法。与刚性声桥相比,柔性声桥具备更好的能量吸收能力与隔振特性。

真空玻璃改造香港地区既有玻璃幕墙的热性能研究

为降低既有建筑的运行能耗,提出一种应用真空玻璃对香港地区高层建筑既有玻璃幕墙的节能改造方法,并通过户外实验测试对比研究了节能改造前后幕墙的热工性能和热舒适水平。结果表明,该节能改造方法可显著降低幕墙的内表面温度、内表面热流密度、太阳辐射透过率和太阳得热系数,并提高室内的热舒适水平。其中内表面热流密度平均降幅高达81.6%,太阳得热系数最大降幅可达83%,有利于降低建筑冷负荷。此方法适用于空调负荷需求大的城市,其分析结果将为在炎热气候地区开展高层建筑既有玻璃幕墙节能改造工作提供指导,并为实现“碳中和”目标助力。

全玻璃真空管型太阳能热水器在嘉兴地区节能量与减排量分析

为评估太阳能热水器对“双碳”战略的贡献,减少对化石燃料的依赖,推动能源结构的优化和转型升级,在嘉兴地区通过对全玻璃真空管型太阳能热水器在实际使用工况下进行热性能测试分析.试验结果表明:在实际使用工况下,环境温度和辐照量是影响太阳能热水器日有用得热量的重要因素;78和75管间距的年节能量分别为451.87 kWh/(m^(2)·a)、467.46 kWh/(m^(2)·a),CO_(2)年减排量分别为338.9 kg/(m^(2)·a)、350.6 kg/(m^(2)·a),经估算2021年太阳能光热利用CO_(2)减排量约占全国碳排放总量的12.6%.

真空玻璃封接撕裂机理的研究

0引言真空玻璃具有良好的隔热保温、隔声降噪、节能减排效果,在建筑门窗、幕墙、家电、汽车等领域有着广泛的应用。真空玻璃主要由平板玻璃和封接材料组成,通过真空加热炉加热至一定温度将封接材料加热熔化从而将两片玻璃焊接在一起。封接材料主要由银粉、低熔点玻璃粉、有机载体组成。银浆在玻璃基板上烧结后,焊接时会与焊接材料中的锡形成银锡化合物,从而使银浆层与焊带焊接牢固,达到密封的效果。在封接过程中玻璃基板和封接材料会产生热膨胀现象,导致封接部位在冷却过程中容易产生应力集中,应力超过玻璃或者封接层的许用应力,会导致玻璃或封接层的破裂与封接界面的断裂,发生漏气,影响其结合强度、气密性等可靠性和安全性而导致真空玻璃无法使用。

支撑物对钢化真空玻璃力学性能的影响

0引言随着国家节能要求的提高,真空玻璃作为门窗透明材料,其保温节能性能等特点越来越受到重视,应用越来越广。但作为新型节能保温绝热材料,其力学性能在标准规范中未有明确的要求。因此,有针对性的力学性能分析就很有必要。

无尾式真空玻璃“一步法”生产工艺

0引言。玻璃具有耐腐蚀性、耐高温、不导电、抗氧化等特点,这些优良特性给我们的生活带来了极大便利。真空玻璃作为目前玻璃行业的绝热高端产品,其原理来自于杜瓦瓶,是由两片平板玻璃以支撑物隔开、周边密封,并在玻璃间形成真空层的玻璃制品。随着悉尼大学研制的平板真空玻璃样品问世,玻璃行业对真空玻璃的研发从未间断。从真空度到支撑物,从封接材料到封口技术,全钢化真空玻璃的隔热保温、隔声降噪、轻薄通透、安全稳定等优异性能得到提升,并逐渐应用于建筑、交通、家电、农业、光伏建筑一体化等诸多领域。

封边对真空玻璃传热性能影响研究

通过理论计算、有限元模拟及实验验证,研究了不同封边材料及封边宽度对真空玻璃边部传热性能的影响。结果表明:封边宽度相同时,低玻粉和金属材料封边部分的传热系数基本一致。然而,封边宽度变化对真空玻璃整体传热性能影响较大。对封边宽度为8mm和14mm的真空玻璃70系列断桥铝整窗进行传热系数模拟,封边宽度8mm的真空玻璃整窗传热系数比封边宽度14mm的真空玻璃整窗传热系数低0.1W/(m^(2)·K),即封边较窄的真空玻璃整窗保温性能更好。

民居建筑钢化真空玻璃的热工性能研究

针对民居建筑普通玻璃耗能高的问题,提出以钢化真空玻璃取代普通玻璃,从而实现降低建筑能耗。采用实验室测试和数值模拟的研究方法,测试计算新型钢化真空玻璃的导热系数,对比分析不同类型玻璃在不同热工分区的民居建筑能耗。结果表明:钢化真空玻璃的导热性能远小于单片玻璃、中空玻璃和三层夹胶玻璃等建筑常用玻璃的;与民居建筑采用单片玻璃的能耗相比,钢化真空玻璃的节能效率最佳,是其他类型玻璃全年节能率的2~3倍;随着民居建筑所处热工分区纬度增大,热负荷逐渐增大,冷负荷不断减小;无论在哪个热工分区,采用钢化真空玻璃民居建筑的冷/热负荷都小于其他类型玻璃的。民居建筑采用钢化真空玻璃节能效果显著,对民居建筑的绿色发展和国家“双碳”目标实现具有积极的现实意义。

钢化真空玻璃封接工艺及封接接头性能研究

用自主研发的Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga-0.8Sb低Ag无铅焊料对覆Ag玻璃基板进行真空封接。封接温度为270、280、290、300℃,保温时间为15、20、25、30 min。通过剪切强度测试、气密性测试、扫描电镜观察及EDS能谱分析对钢化真空玻璃封接接头的性能与组织进行分析。结果表明:封接接头依靠焊料合金中的Sn与Ag层中的Ag相互扩散形成冶金结合。封接接头剪切强度随封接温度上升、保温时间延长先增后降,封接温度为290℃、保温20 min时,接头剪切强度最高,为14.01 MPa,此时接头内部的IMC层组织厚度适中,分布均匀,接头断裂位置位于Ag层与玻璃结合部位,封接接头气密性在该封接工艺下达到最佳,为1×10^(-9)Pa·m^(3)/s。

支撑物参数对全钢化真空玻璃等效应力和变形量的影响

全钢化真空玻璃是一种新型的高端建筑玻璃材料,具有极佳的隔热、隔音、安全性等优点,在现代建筑领域备受瞩目。作为全钢化真空玻璃的重要组成部分,支撑物参数对玻璃的等效应力和变形量具有重要影响。本文数值分析了在支撑物形状分别为圆球形、圆柱形、圆环形时,支撑物不同布放间距、排列方式对全钢化真空玻璃的等效应力和变形量的影响。结果表明:无论支撑物形状或排列方式如何,全钢化真空玻璃的最大等效应力和变形量都与支撑物布放间距呈正相关。在其他条件相同的情况下,采用圆环形支撑物并以正三角形排列方式布放时,全钢化真空玻璃等效应力和变形量最小。此研究通过仿真结果得出了不同形状的支撑物在不同排布方式下合理的布放间距,为全钢化真空玻璃的制造提供了理论依据。

基于随机森林模型的真空玻璃保温性能预测

真空玻璃的保温性能与传热系数密切相关,但由于环境因素、测量仪器热源温度等不确定因素的干扰,工业领域真空玻璃的传热系数难以测量,大大降低了生产效率和生产精度。通过构建随机森林算法模型预测了真空玻璃的传热系数,通过均方误差(MSE)对结果做了评估。结果表明,MSE为0.004148,随机森林算法是适合本实验的算法,对于真空玻璃传热系数的预测效果良好。通过特征重要性分析,得出了环境因素和主导因素对预测结果的影响,通过将智能算法应用于真空玻璃的生产中,可使测量时间从几小时缩短到5min。

温差作用下钢化真空玻璃应变与支撑物状态分析

钢化真空玻璃在其两侧温度不同时会发生热变形,该变形可能会导致其发生破碎或是使支撑物的状态发生变化,进而改变钢化真空玻璃的受力情况,最终使其失效。通过理论分析,研究了钢化真空玻璃在温差环境中影响其变形的因素。使用ANSYS模拟钢化真空玻璃在温差环境中发生的变形,从仿真结果中可以看出,在较大温差作用下钢化真空玻璃的变形量不大于失效极限值。为了研究支撑物在钢化真空玻璃发生变形的情况下其状态是否满足其力学特性要求,取钢化真空玻璃样品对其进行冷热循环试验,并于实验结束后对样品中间部位和边缘部位的支撑物进行观察,从试验中可以看出,支撑物的形状及其轴向位移和横向位移均未发生明显变化,同时,支撑物与玻璃紧密接触位置没有对玻璃板造成明显的挤压变形,满足其力学特性要求。

全钢化真空玻璃隔声性能仿真分析

作为外立面建筑围护结构,玻璃外窗在建筑的隔声体系中起到了关键作用。本文利用LMS Virtual.Lab对全钢化真空玻璃的隔声性能进行仿真分析,并通过测试验证了仿真的合理性。通过对影响全钢化真空玻璃隔声性能的不同因素进行研究,结果表明,当玻璃厚度增加时其隔声量与吻合频率均会提高,但隔声量增加量在逐渐降低,当其两侧玻璃厚度有差异时其吻合频率亦会提高;支撑物间距增加时其中低频段隔声量虽有所提升,但高频段的吻合频率却随之降低。基于仿真结果制备不同规格的全钢化真空玻璃并进行隔声量测试,测试结果表明6T-0.3V-4T (70)规格的真空玻璃的隔声量高于同厚度下的5T-0.3V-5T (50)、5T-0.3V-5T (70),略低于6T-0.3V-6T (70),可作为全钢化真空玻璃的设计选择方案。

基于模糊综合评价法的全钢化真空玻璃传热性能研究

为了改善建筑外窗带来的建筑能耗问题,人们开始注重研发新型节能玻璃产品,全钢化真空玻璃作为新生的节能玻璃产品,拥有良好的保温隔热性能,其内部真空状态消除了大部分热量对流和传导,而低辐射膜降低了辐射传热。本文以全钢化真空玻璃为研究对象,通过建立传热物理模型对其传热机理进行分析,得到了全钢化真空玻璃传热性能的关键影响因素。在此基础上,运用层次分析法确定评价因素指标权重,利用加权平均模型对五组方案进行模糊综合评价,并通过试验验证模糊综合评价模型的有效性。结果表明:第五组全钢化真空玻璃的传热性能最好,模糊综合评价模型与试验所得结果相一致,为全钢化真空玻璃传热性能方案的优选提供了可行性参考。

支撑物对全钢化真空玻璃力学性能影响的数值模拟研究

全钢化真空玻璃是一种绿色安全玻璃,广泛应用于建筑领域。为了确保其在使用中的安全性,研究支撑物对其力学性能的影响十分必要。通过建立力学模型,运用ANSYS Workbench软件进行模拟仿真,分析了不同形状和布放间距下支撑物对全钢化真空玻璃力学性能的影响。研究结果表明:全钢化真空玻璃变形量和最大Mises应力与支撑物布放间距呈正相关,而采用圆柱形或空心圆柱形支撑物的全钢化真空玻璃力学性能更佳。对于这三种支撑物,最佳的布放间距分别为70 mm、80 mm和80 mm。该研究为全钢化真空玻璃的优化设计提供了理论依据。