Пленка теплоотражающая для батарей: Изоляция батарей отопления с помощью теплоотражающей пленки tesamoll®

Содержание

Тепловой экран-отражатель для батареи отопления

Москва:
Административные округа: ВАО, ЗАО, САО, СВАО, СЗАО, ЦАО, ЮАО, ЮВАО, ЮЗАО

Метро: Авиамоторная, Алтуфьево, Бабушкинская, Бескудниково, Бибирево, Вднх, Волгоградский проспект, Выхино, Гольяново, Динамо, Достоевская, Жулебино, Западное Дегунино, Измайлово, Комсомольская, Крылатское, Кузьминки, Кунцевская, Курская, Кутузовская, Марьина роща, Медведково, Митино, Мякинино, Новогиреево, Новокосино, Отрадное, Петровско-Разумовская, Пироговский, Планерная, Полежаевская, Проспект Мира Речной вокзал, Рязанский проспект, Cавеловская, Сокол, Сокольники, Строгино, Сходненская, Таганская, Текстильщики, Тимирязевская, Тушинская, Улица 1905 года, Филевский парк, Фили, Черкизовская, Шоссе энтузиастов Щелковская, Электрозаводская и др.

Экраны для батарей в Московской области:
Апрелевка, Балашиха, Бронницы, Видное, Дзержинский, Дмитров, Долгопрудный, Домодедово, Дубна, Железнодорожный, Жуковский, Зеленоград, Ивантеевка, Истра, Климовск, Клин, Королев, Котельники, Красмоармейск, Красногорск, Краснознаменск, Кубинка, Ликино-Дулево, Лобня, Лосино-Петровский, Лыткарино, Люберцы, Мытищи, Наро-Фоминск, Ногинск, Одинцово, Орехово-Зуево, Павловский Посад, Подольск, Пушкино, Раменское, Реутов, Сергиев Посад, Серпухов, Солнечногорск, Сходня, Талдом, Фрязино, Химки, Хотьково, Черноголовка, Чехов, Щелково

теплоотражающее «третье стекло» для окон и теплоизоляционная пленка для батарей, для пола и для стен

Теплоудерживающая пленка – не основной, скорее, дополнительный способ снизить теплопотерю помещений и салона автомобиля в зимнее время. Удельная теплопотеря снижается примерно на 15–20%. В этой статье рассмотрим особенности и применение теплосберегающей пленки.

Что это такое?

Теплосберегающая пленка отражает тепло обратно в дом или здание. Она отсекает излучение в тепловом (инфракрасном) диапазоне, пропуская видимый свет. Значительная часть тепла не теряется в пространстве за пределами замкнутого пространства, а возвращается в комнату или салон машины. Технология изготовления теплоотражающей пленки основана на сочетании слоя металла (или напыления из него), хорошо проводящего тепло, и слоя с низкой теплопроводностью. Первый равномерно перераспределяет полученное тепло, второй – не дает ему рассеиваться дальше, за пределы отграниченной зоны.

Идеальным теплоизолирующим «пирогом» является внутренняя стенка термоса, граничащая с вакуумом, а не с пленочно-пористой структурой.

Обзор видов

Архитектурная теплопленка прозрачна, ее применяют на стеклах окон зданий, строений и автомобилей. Обычная не обладает прозрачностью, ее ставят под натяжной потолок, стеновые панели, ламинат и паркет, прячут под обшивку (обивку) салона авто. И та, и другая отграничивает хозяев и/или работников летом от жары снаружи, а зимой – сохраняет большую часть тепла. В обоих случаях затраты на кондиционирование и отопление заметно снижаются.

Обычная (потолочная и стеновая, подпольная) теплоизоляционная пленка изготавливается на основе следующих материалов:

  • вспененный полиэтилен;
  • волокнистый полипропилен;
  • лавсановое волокно или ткань.

По способу нанесения теплоотражателя пленка делится на следующие разновидности:

  • фольгированный слой;
  • полученный с помощью напыления композитный слой.

Фольга в сырых помещениях подвержена ускоренному разрушению. Из-за этого фольгированный пенофол или волокно не используют в банях и саунах, ванных, туалетах и на кухне. Напыление защищено тонким, микроскопическим слоем пластика, пылинки металла (алюминия) не портятся. Разогретое напыление немного вплавляется в полимерную основу еще на стадии производства. Это более высокая, чем фольгирование, технология, за соблюдением которой на заводах обеспечивается тщательный контроль.

Теплопленка для стен и пола – стенофон – похожа на обычный пенофол. Она имеет пористую или пузырчатую структуру. Она кладется под декоративное покрытие, отчего избежать нагрева стеновой панели изнутри помещения не удастся, но это не так важно, как реальный уход избытка тепла сквозь стену наружу.

Самоклеящаяся

Этот подвид похож на пленку, используемую для экрана смартфона или планшета. Для четкого наклеивания, без пузырьков воздуха под соринками и ворсинками, в комнате производят генеральную уборку и выносят все «пылящие» вещи и предметы. Для защиты клейкой стороны от пыли и влаги при транспортировке на нее заводом-изготовителем наложен защитный слой. Производство «самоклейки» – технология, требующая сверхчистых заводских условий; такая же чистота обеспечивается на объекте у потребителя.

Самому наклеить эту пленку сложно – один перекос, и морщины убрать сложно, так как снятие и повторное наклеивание все того же отрезка пленки резко отразится на прозрачности и приглядности окна, стекла.

Эту пленку клеят, начиная с любого из углов, постепенно оттягивая защитный слой. Тонировка машины требует не меньшей аккуратности, чем наклеивание пленки на окна дома или здания.

Пленка «Третье стекло», используемая для однокамерных стеклопакетов, поставляется с двусторонним скотчем такой же прозрачности.

Термоусадочная

Термоусадочный вариант – пленка для рамы окна. Она закрепляется на двусторонний скотч. Под ней образуется воздушный зазор, мешающий теплу быстро покидать помещение. Изначально приклеенная теплозащитная пленка напоминает смятый полиэтилен.

Чтобы ее расправить, направьте на нее горячий воздух из фена – теперь натянутый материал выглядит опрятно.

Под мыльный раствор

Такое покрытие похоже на тонированное стекло, отличается долговечностью. Второе достоинство – легкость нанесения. В качестве притягивающего слоя подходит любое мыло без аромадобавок.

Критерии выбора

Для оконных стекол подойдет лишь прозрачная пленка. Она защитит от избытка ультрафиолета и задержит до 30% инфракрасного излучения, но видимый свет проникает в комнату практически полностью. Есть затемненные и даже зеркальные варианты, задерживающие часть видимого света – подобно автотонировке. Днем хозяева будут защищены от посторонних глаз извне. За такую скрытность хозяин жилья расплачивается невозможностью что-либо выращивать – растениям нужен солнечный свет. Для рамы подходит практически любая пленка, не оставляющая морщин после монтажа. Декоративная – изменит цвет рамы с белого на любой из тех, что имелись на момент покупки в ассортименте строймаркета. Не экономьте на качестве: дешевые пленки быстро выцветают и растрескиваются от ультрафиолета и излишков тепла.

Не используйте для стекла пленки, имеющие заводской дефект – отчетливые вкрапления металла, заметные невооруженным глазом. Пленка, пролежавшая несколько лет, может значительно потерять клеящую способность. Она должна удерживать осколки случайно разбитого стекла – это уменьшает травматичность людей и затрудняет ворам доступ в запертое помещение. Это же относится и к тонировке машин – при аварии водителя не засыплет битым стеклом. Для батарей, особенно расположенных в нише наружной стены здания, используется не столько тонкая пленка, сколько обычный фольгированный пенофол. Он выдерживает нагревание до +120 градусов – батарея редко выдает даже +90. Пленка прослужит минимум несколько лет постоянной тепловой нагрузки.

Правила монтажа

Теплоотражающая пленка не используется возле банной печи и нагретой каменки. Дешевая пленка поддерживает горение – она пожароопасная. Нельзя использовать пленку без снятия защищающего клейкую сторону слоя, приклеивать этот слой с помощью клея или скотча, пытаясь сэкономить на самой пленке. Снимаемый слой защищает сторону с клеящим составом, но сам по себе мутнеет от множества «штриховых» царапин, видимость сквозь такое стекло уменьшается до почти матового состояния.

Перед наклеиванием поверхность стекла или рамы тщательно очищается и моется. Наклеивать пленку всех видов, не использующих мыльный раствор, на сырую, не высушенную тщательно поверхность нельзя – образуются пузырьки, убрать которые без потери качества нового покрытия крайне сложно.

После снятия защитного слоя пленка тут же должна быть наклеена: пылинки и соринки необратимо испортят ее, если она несколько часов полежит в защищенном месте. Некоторые клеящиеся составы за это время попросту высохнут, и пленка станет негодной для качественного монтажа.

В следующем видео вас ждет монтаж теплосберегающей пленки на окно.

Отражатели для батарей отопления — Система отопления

Система обогрева включает, крепежи, трубы терморегуляторы, бак для расширения, развоздушки, батареи, коллекторы, систему соединения котел, увеличивающие давление насосы. На этой странице мы постараемся найти и выбрать для нужной дачи определенные компоненты монтажа. Монтаж обогревания дачи имеет разные элементы. Все элементы монтажа весьма важны. Посему выбор частей конструкции нужно делать технически правильно.

Отражатели для батарей отопления

Отражатели батарей — это энергосберегающая технология, доступная любому жителю городской квартиры. Уже сейчас такие блестящие отражатели батарей можно увидеть в Киевских больницах, школах и детских садах. Они возвращают в квартиры тепло от батарей, которое бесполезно уходит в ближайшую к ним стену. Установленная под батарею фольга действует как термос — от таких поверхностей тепло отражается подобно солнечным лучам от зеркала.

Материал российского производства называется «Пенофол», украинского — «Алюфом», есть также масса импортных отражателей. Основа материала — алюминиевая фольга, которая прикреплена к вспененному мягкому материалу толщиной от 2 до 10мм.

Зав. отделом строительной физики и ресурсосбережения НИИ строительных конструкций Геннадий Фаренюк рассказал, как лучше выбрать отражатель:

— Благодаря «Пенофолу» или «Алюфому» удается сэкономить около 5% комнатного тепла (примерно 1 «лишний» градус). Поверьте, это немало! В 93-м году я получил патент именно на идею сохранения тепла в квартирах с помощью этого фольгированного материала, а сейчас он установлен в нескольких сотнях школ в рамках программы энергосбережения.

Готовых отражателей в магазинах не продают, однако их легко сделать самостоятельно — нужно купить на рынке или в магазине специальный материал и вырезать подходящие по размерам куски.

— Это обязательно должна быть металлическая фольга, — посоветовал физик, — она лучше отражает тепло. Гораздо хуже работает алюминиевое напыление на лавсановую основу. Проверить, фольга это или нет, очень просто — нужно поджечь край материала зажигалкой. Если он не расплавится — значит, фольга.

Размер теплоотражателя должен быть чуть больше размеров батареи. Его обязательно нужно приклеить по всей поверхности к стене под батареей — иначе будет действовать хуже. Кроме того, ребра батареи не должны соприкасаться с фольгой. Материал эффективно отражает тепло только тогда, когда между батареей и фольгой есть воздушный зазор около 30 мм.

Цена теплоотражателя зависит от толщины. Продается материал на строительных рынках и в супермаркетах.

Удаление и предупреждение образования воздушных пробок в системе отопления.

Одной из основных причин ухудшения отопления, а порой и его отсутствия, является образование воздушных пробок в системе отопления зданий. Это вызывает негодование потребителей в адрес теплоснабжающих организаций, порой безосновательное, т. к. на тот момент источник тепловой энергии — котельная, работает в нормальном режиме.

Первая причина в том, что сама по себе вода содержит растворенный воздух. Если происходит нагревание воды, то воздух начинает выделяться в виде пузырьков, которые поднимаются в самые верхние участки трубопроводов. Именно там, скапливаясь, они и создают воздушные пробки.

Вторая причина — при понижении или изменении давления в системе отопления, происходит частичное ее опорожнение, и все образовавшиеся пустоты представляют собой воздушные пробки.

Третья причина — утечки из трубопроводов также способствуют «завоздушиванию» системы в целом.

Четвертая причина — ремонт системы трубопроводов и последующая сборка. Здесь избежать вероятности «завоздушивания» никак не удастся.

Практика показывает, что воздух собирается чаще всего в отопительных приборах, установленных на верхних этажах.

В таких случаях в верхних точках системы отопления производят удаление воздуха через специальные устройства — краны Маевского.

Кран Маевского

При поиске места образования воздушной пробки простукивают легким молотком трубы и отопительные приборы. В местах расположения воздушных пробок звук становится более сильным и звонким.

Воздушные пробки могут образоваться в местах перегибов трубопроводов. Поэтому при монтаже системы необходимо соблюдать величину и направление уклонов разводящих трубопроводов.

Воздушные пробки ликвидируют путем открывания воздухоспускных кранов до тех пор пока весь воздух не будет удален из системы. Такой способ удаления воздуха повторяют несколько раз, особенно на загрязненных системах.

В новости использованы материалы журнала „Міське господарство України”

Источник: http://esco-ecosys.narod.ru/2009_3/art121.htm

Отражатели для батарей отопления

Статьи по теме:

Любой отопительный прибор, как правило, монтируют на наружную стену помещения, под окном. И именно тот участок обогревается интенсивнее других, его температура может доходить до 40°С. Исходя из этого, можно сделать вывод, что радиатор производит расход тепла на прогрев наружной стены здания (бетонных плит или кирпичей) вместо того чтобы нагреть воздух внутри помещения. При таком монтаже теплопотери увеличиваются.

Когда радиатор смонтирован в нише, тогда батарея затрачивает еще большую часть своей мощности на обогрев, поскольку ниша тоньше, чем стена и меньше защищает от холода.

Для значительного уменьшения теплопотери необходимо применить теплоотражающий экран за батареей, который изолирует зону стены расположенную за обогревательным прибором центрального или автономного отопления.

Рассмотрим, какие материалы применяются для таких экранов:

  • Фольга;
  • Пенофол;
  • Порилекс с фольгой.

Это важно! Главное чтобы материал, из которого сделан отражающий экран, имел низкий коэффициент теплопроводности, приблизительно 0,05 Вт/м*°С.

Если для этих целей применить только фольгу, тогда следует учесть, что этот металл нагревается и если у него будет контакт со стеной, тогда все тепло перейдет к ней. А чтобы этого не происходило необходимо между ними (фольга и стена) сделать прослойку, которая должна быть толще фольги и иметь низкую теплопроводность.

Для этого применяют пенофол, который представляет собой вспененную основу или порилекс с фольгой. Причем толщина экрана должна быть 3 — 5 мм.

Также отражатель тепла за батареей можно изготовить из рулонного пенопласта. Это трех миллиметровый материал, который создан специально для перенаправления тепла внутрь помещения.

Самым распространенным и дешевым материалом для изоляции, считается вспененный полиэтилен. 4 мм этого материала заменяет 10 см слой минеральной ваты. Полиэтилен изолирующим слоем крепится к  стенке, а стороной с фольгой к отопительной батарее.

90 % тепла отражается от фольги, а слой теплоизоляции затрудняет потерю тепла. Для достижения наибольшего эффекта и сохранения тепла можно применить двустороннее фольгирование, то есть изолирующий материал будет средним звеном, а наружные стороны материала изготовлены из фольги, но это лишнее.

Крепят такой материал клеем, но будет лучше, если под таким экраном будет слой воздуха, который заменит теплоизолятор. Для этого применяют решетку, на которую крепят лист экрана, а толщина рекомендуемого слоя 10 мм.

На сегодняшний день многие фирмы и компании выпускают отражатели для батарей отопления, которые предназначены для отсвета различной энергии, в данном случае тепловой.

Рассмотрим изделия «Изоспан», которые изготовлены из материалов пригодных для экранов батарей отопления.

Например:

  • Изоспан FD — полипропиленовое тканое полотно, которое дублировано металлизированной полипропиленовой пленкой;
  • Изоспан FS — нетканое полипропиленовое полотно, также дублируется металлизированной пленкой из полипропилена;
  • Изоспан FX — вспененный полиэтилен с одной стороны дублирован металлизированной лавсановой пленкой, имеет толщину 2 — 5 мм.

Данные экраны применяются, чтобы повысить эффективность отопительных приборов, таких как радиаторы, рефлекторы, батареи, конвекторы и другие.

Их располагают за батареей, то есть с той стороны, откуда хотят перенаправить тепловую энергию внутрь помещения. При монтаже металлизированная сторона соприкасается с батареей отопления и отражает тепловую энергию в сторону комнаты, этим увеличивается КПД нагревателя.

Обычно любой отопительный прибор монтируют под окнами, компенсируя распространенный воздух, идущий от наружных стен, а это приводит к тому, что радиатор обогревает не только комнату, но и охлажденную стену. Поэтому на обогрев внешних стен уходит больше тепла, чем на прогрев помещения, а, применив отражатели тепла за батареей отопления можно снизить потерю тепла.

Кроме этой функции металлизированный отражающий экран предохраняет наружные стены и утеплители от проникновения водяных паров. Если стены насыщены влагой, то они теряют теплоизолирующие качества.

Самым эффективным считается теплоотражающий экран, выполненный на основе вспененного полиэтилена (Изоспан FX).

Для того чтобы отражающий экран был смонтирован правильно, его укладывают за радиатор и при этом соблюдают 4 — 5 см расстояние между поверхностью материала и отопительным прибором.

В том случае если зазор сделать меньше, тогда не будет обеспечиваться необходимая конвекция воздуха. А если экран расположить на большем расстоянии от поверхности батареи, тогда коэффициент отражения резко снизится.

Все стыки отражающего экрана проклеивают металлизированной клейкой лентой Изоспан FL или FL Termo.

Не забывайте, что только отражающий экран не даст возможность достигнуть экономии и качественного отопления, так как теплоизоляция — это комплексная мера, которая включает несколько этапов:

  1. Утепление наружных стен;
  2. Полов и перекрытий;
  3. Качественный подбор материалов для стены;
  4. Монтаж окон с теплоизоляцией;
  5. Обустройство качественной тепловой и паровой изоляции.

Кроме Изоспана есть и другие материалы пригодные для увеличения КПД отопительного прибора, например: российский — Пенофол и украинский — Алюфом.

Основу данных теплоотражателей составляет алюминиевая фольга, прикрепленная к мягкому материалу (вспененный), имеющему толщину от 2 мм до 1 см.

Если сделать предпочтение Пенофолу или Алюфому, тогда можно сэкономить 5 %  тепла, а это примерно 1°C. Причем следует иметь в виду, что готовый экран не продается и поэтому его необходимо смонтировать самостоятельно.

Покупают в магазине специальный материал (металлическая фольга) и вырезают из него куски нужного размера.

Если приобрести материал с лавсановой основой, на которую произведено напыление алюминием, тогда такой отражающий экран будет работать хуже.

А чтобы проверить, материал для экрана изготовлен из фольги или нет, его необходимо просто поджечь зажигалкой, в том случае если он не расплавиться, значит, это действительно фольга.

Теплоотражающий экран по размеру должен быть больше отопительного прибора. Его приклеивают к стене по всей поверхности за батареей. Также следует учесть, что ребра радиатора не должны касаться фольги.

Приобрести металлизированный отражатель можно в сантехнических магазинах, а его цена полностью зависит от толщины.

(голосов: 7. среднее: 4,14 из 5)

Источник: http://santehkrug.ru/kak-pravilno-montirovat-teplootrazhayushhij-ekran-za-batareej.html

Так же интересуются
16 марта 2022 года

Энергоэффективные советы

Полезные советы по энергоэффективному потреблению тепла и горячей воды в быту

                                    

Не задвигайте батареи посторонними предметами — шторами, мебелью, декоративными экранами — это мешает распространению теплого воздуха по комнате и снижает теплоотдачу радиаторов на 20%;

 

Установите за батареями теплоотражающие экраны из пенофола или простой фольги. Кроме того, батарея, выкрашенная в темный цвет, отдает на 5–10% больше тепла, чем светлая. Только следует учесть, что слой краски не должен быть толстым, так как это может плохо повлиять на теплоотдачу.

 

Утеплите деревянные окна специальным уплотнителем или поменяйте на их на пластиковые стеклопакеты. Не секрет, что до 50% потерь тепла происходит через окна. Поэтому утепление окон может повлиять на повышение температуры в помещении на 4–5 градусов и позволит отказаться от использования электрообогревателя.

 

Установите на окна теплоотражающую пленку — оптический прозрачный материал со специальным многослойным покрытием, который устанавливается на внутреннюю поверхность наружной оконной рамы. Пленка пропускает 80% видимого света, а внутри квартиры отражает около 90% теплового излучения, что позволят сохранить тепло зимой и прохладу летом.

 

Повесьте на окна толстые шторы — они помогут предотвратить утечку тепла.

 

Используйте «короткие» проветривания. Постоянно открытая форточка в большей степени остужает, а не проветривает помещение. Если открывать окно на короткое время, воздух в помещении успеет смениться, но при этом не «выстудит» — поверхности в комнате останутся теплыми.

 

Утеплите стены. Если вы делаете ремонт — поместите под обои тонкий слой пенополистирола или пенофола. Можно воспользоваться для утепления стен термокраской, которая также будет способствовать сохранению тепла в помещении.

 

Утеплите пол. Известно, что 10% теплопотерь в жилых домах — это тепло, уходящее через подвал. Поэтому не дайте теплу уйти через пол, утеплите его.

 

Утеплите лоджию и балкон. Особенно тщательно стоит утеплить балконную дверь.

 

Утеплите входную дверь. Проверьте герметичность стыков между дверной коробкой и стеной и, в случае необходимости, воспользуйтесь монтажной пеной. Положительно повлияет на сохранение тепла установка второй входной двери. Она позволяет создать теплоизолирующий тамбур. Кроме того, следует проследить как плотно закрываются в подъезде общая входная дверь и окна. Если в подъезде холодно вы вправе обратиться в свою управляющую компанию с просьбой их утеплить.

 

Посадите деревья вокруг дома. Если вы живете в загородном доме, то существенно сэкономить теплопотребление поможет живая изгородь из деревьев, которая послужит препятствием для холодного ветра.

 

Установите счетчики на горячую воду. Если в доме нет ни общедомового, ни индивидуальных счетчиков, при расчете воды для жильцов действует уравнительный принцип: все жильцы платят одинаково согласно действующим тарифам. При установке приборов учета и рациональном использовании горячей воды Вы сможете реально сэкономить и будете точно знать, сколько и за что именно вы платите.

жаропрочных марок | Полиэфирная пленка Lumirror™ | ТОРАЙ ФИЛЬМС

Термостойкие марки

Lumirror™ представляют собой ПЭТ-пленки с превосходной термостойкостью и устойчивостью к гидролизу благодаря специально разработанному сырью для снижения олигомеризации.

Lumirror™ Термостойкие марки демонстрируют превосходную термостойкость и устойчивость к гидролизу благодаря специально разработанному сырью для снижения олигомеризации.
Термостойкий ПЭТ сертифицирован как UL746B Class B.
Благодаря электрической изоляции, обеспечиваемой ПЭТ, а также долговременной термостойкости и низкой олигомеризации, упомянутым выше, они используются для изоляции двигателей в бытовой технике, такой как кондиционеры и холодильники, крупногабаритные трансформаторы и т. д.

Список классов

Характеристики

  • Долговременная влаго- и термостойкость
  • Стойкость к гидролизу
  • Низкое содержание олигомеров
  • Сертифицирован как UL746B Класс B
  • Туман

Термостойкость

Рис.1 показаны результаты термостойкости Lumirror™ X10S типа #75 при сохранении прочности 10% и 50%.
Срок службы термостойкости был значительно улучшен по сравнению со стандартными полиэфирными пленками, при этом срок службы термостойкости достаточен для изоляционного материала класса B.
Метод испытания на термостойкость соответствует IEEE № 98.

. Рис. 1. Жаростойкость при сохранении прочности 10 % и 50 %

Влаго- и термостойкость

На рис. 2 показан срок службы влаго- и термостойкости Lumirror™ X10S из-за снижения эластичности при растяжении, вызванного паром высокого давления при температуре 140°C.
Тип X10S имеет значительно улучшенную влаго- и термостойкость по сравнению с типом S10.

Рис. 2: Влаго- и термостойкость (пар высокого давления при 140°C)

Примеры применения

Бытовая техника, такая как кондиционеры и холодильники
Изоляционная бумага для двигателей компрессоров
Энергетическая инфраструктура
Изоляция для больших трансформаторов, таких как электростанции, подстанции и распределительные устройства

Список термостойких марок

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Напыленные пористые пленочные катоды Li-Fe-P-O, полученные радиочастотным напылением для литий-ионных микробатарей

Структурная и химическая характеристика

Схематическое изображение системы напыления показано на рис.1. Кратко процесс напыления можно описать следующим образом: в вакуумную камеру вводят инертный газ аргон и в результате процесса ионизации образуется плазма. Затем возбужденные ионы, ударяясь о мишень LFP (катод), выбрасывают адатомы, которые осаждаются на подложке, образуя тонкую пленку. Различные параметры, такие как природа подложки, мощность распыления, давление аргона, продолжительность и температура осаждения, оказывают существенное влияние на скорость роста и характеристики осажденной пленки 14 .

Рисунок 1

Схематическое изображение системы ВЧ распыления.

В данной работе для получения гладких и плотных слоев, а также лучшей адгезии между пленками и подложками использовалась мощность напыления 3 Вт см −2 и давление аргона 7 мТорр в течение 12 часов осаждения. Из-за низкой скорости осаждения требуется 12 часов осаждения для получения пленок LFP достаточной толщины для целевого применения. На рис.2а. Очевидно, исходная мишень имеет хорошо выраженные пики, соответствующие оливину LiFePO 4 (файл JCPDS № 040-1499). Однако после осаждения при комнатной температуре можно идентифицировать только пики Ti, что позволяет предположить, что материал является аморфным. В предыдущих исследованиях сообщалось об аморфной природе тонких пленок, осажденных без термообработки, нагрева подложки во время осаждения или после отжига 12,14 . Таким образом, этап термической обработки имеет важное значение, поскольку кристаллические материалы известны своей лучшей электрохимической активностью по сравнению с ионами лития 38 .

Рис. 2

Рентгенограммы коммерческой мишени LFP и пленки LFP в том виде, в котором она была нанесена ( a ), СЭМ-изображения пленки LFP в том виде, в котором она была нанесена, вид сверху ( b ) и вид в поперечном сечении ( ) c ) и EDX-анализ пленки LFP после осаждения ( d ).

На рис. 2b,c показаны изображения SEM тонких пленок, осажденных при 3 Вт см -2 Вт в течение 12 часов. После осаждения пленка имеет плотный слой толщиной примерно 1,6 мкм, что соответствует скорости роста 2.2 нм мин −1 . Анализ EDX после осаждения (рис. 2d) показал, что атомное соотношение Fe: P составляет 14,33 (1): 14,58 (1), что согласуется с формулой LFP. Для дальнейшего подробного изучения влияния температуры отжига пленки LFP после осаждения подвергались отжигу при 400 °C, 500 °C, 600 °C и 700 °C соответственно в атмосфере воздуха в течение одного часа. В соответствии с предыдущими исследованиями пленки после осаждения имеют плохую кристалличность. По мере отжига пленок адсорбированный атом на поверхности пленок активируется и перестраивается, образуя упорядоченную кристаллическую структуру 39 .Рентгенограммы для пленок LFP собраны на рис. 3 для анализа влияния термической обработки при различных температурах на их кристаллическую структуру. На первый взгляд, типичные пики, приписываемые кристаллическим фазам LFP и Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , можно обнаружить при повышенных температурах. Об аморфном характере ЛФП свидетельствует пленка, отожженная при 400 °С, поскольку видны только пики Ti. Этот результат подтверждает, что для кристаллизации тонкой пленки LFP 13 требуется температура отжига выше 400 °C.При повышении температуры до 500 °C несколько характерных пиков 2 θ , соответствующих углам 17,21°, 20,82°, 25,65°, 29,87° и 32,36°, отмеченных символом (o), относятся к (0 2 0), (0 1 1), (0 2 1), (1 2 1) и (0 3 1) плоскости фазы LFP. Помимо присутствия пиков LFP, два небольших пика Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 с низкой интенсивностью, отмеченные символом (*), также обнаружены при 2 θ 24,4° и 35,8°. что свидетельствует о том, что разложение фазы LiFePO 4 также началось.Тем не менее, кристаллический LFP, по-видимому, является наиболее преобладающей фазой при 500 °C. Вероятно, это связано с низкой скоростью нагрева при отжиге. Как сообщалось в другом месте 40 , скорость нагревания играет важную роль в замедлении образования второй фазы. Важно отметить, что в нашей работе пленки нагревали при 2 °C min −1 , чтобы избежать быстрого образования фазы Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 за счет LFP. чувствительность к воздушной атмосфере.Таким образом, фаза LFP может быть четко обнаружена при 500 °C после отжига в атмосфере воздуха. Предположительно фаза Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 может быть быстро получена при скорости нагрева более 2 °C мин -1 на воздухе. При дальнейшем повышении температуры отжига до 600 °C появилось больше пиков Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 (файл JCPDS № 047-0107). Предполагается, что отожженные пленки при 600 °C состоят из смешанных фаз LFP и Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 .В хорошем согласии с предыдущими отчетами 17,18,24,40 оптимальная температура отжига для кристаллизации LFP составила 500 °C. Как и ожидалось, при повышении температуры отжига до 700 °С практически все фазы превращаются в Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 за счет окисления Fe 2+ кислородом из воздуха по уравнению (1)  12 .

$$12{{\rm{LiFePO}}}_{4}+3{{\rm{O}}}_{2}\to 4{{\rm{Li}}}_{3}{{ \rm{Fe}}}_{2}{({{\rm{PO}}}_{4})}_{3}+2{{\rm{Fe}}}_{2}{{\ м{О}}}_{3}$$

(1)

Рисунок 3

Рентгенограммы тонких пленок LFP, отожженных при различных температурах на воздухе в течение одного часа.

Другая фаза LFP с очень низкой интенсивностью на 2 θ  = 20,82° определяется как второстепенная фаза. Однако интенсивность пика, по-видимому, ослабевает при этой температуре. Как сообщалось ранее 41 , обнадеживающие результаты электрохимически активной фазы Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , полученной после отжига при 700 °C, были исследованы в виде композитных электродов, несущих полимер связующее и угольная добавка. Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 может рассматриваться как интересный катодный материал для литий-ионных аккумуляторов благодаря размещению около 2 дополнительных Li + (Fe 3+ /Fe 2+ окислительно-восстановительная пара) с большой обратимостью на плато напряжения около 2.8 В 23,24,25,26,27 . Однако большинство сообщений об этом материале сосредоточено на композитных катодах Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , приготовленных с помощью суспензионных покрытий вместо тонких пленок.

Углубленные структурные исследования были также проведены с помощью экспериментов на месте XRD. Цель этого конкретного структурного анализа состоит в том, чтобы проследить эволюцию образовавшихся фаз при повышенной температуре после времени осаждения 3  часа. Различные рентгенограммы, представленные на рис.4 были получены в процессе отжига между 400°C и 700°C с шагом 20°C. Начиная с 400 °C, при 2 θ  = 35,90° появляется малоинтенсивный пик, соответствующий LFP. Действительно, Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 начинает кристаллизоваться при 420 °С, о чем свидетельствует наличие небольшого пика при 2 θ  = 35,36° с низкой степенью кристалличности. Как Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , так и пики LFP можно отчетливо наблюдать в температурном диапазоне от 560 °C до 640 °C, в основном более сильный пик находится при 2 θ  = 20.82° для фазы LFP и 2 θ  = 24,14° для фазы Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 . Затем интенсивность обоих пиков ослабевает и даже исчезает при температурах отжига выше 640 °С или ниже 560 °С. Этот диапазон температур считается менее предпочтительным для интеркаляции/деинтеркаляции ионов лития в катодных материалах. При температуре ниже 560 °С более выражено присутствие LFP-фазы, наоборот, при температуре отжига выше 640 °С появление Li 3 Fe 2 (ПО 4 ) 3 фаза становится преобладающей.Аналогичные результаты для порошков LFP наблюдали Hamelet и др. . 41 и Делакур и др. . 42 , демонстрируя значительное разложение фазы LFP, происходящее при термической обработке при температурах выше ~ 500   °C, и постепенное обострение пиков для Li наблюдается впоследствии. Бюнтинг и др. . 43 сообщалось, что взаимодиффузия Ti происходила во время процесса кристаллизации тонкой пленки LFP, что приводило к образованию фазы LiTi 2 (PO 4 ) 3 (LTP).На рентгенограмме видны пики отражения при 2 θ  = 20,82° и 2 θ  = 24,4°, которые перекрываются с пиками отражения LFP и Li 3 Fe 2 909 7 80098 (909 7 80097 4 90) являются характеристиками фазы LTP 44 .

Рисунок 4

In-situ Рентгенограммы (λ = 1,54 Å) свежеосажденной пленки LFP во время термического отжига, проводимого между 400 и 700 °C с шагом 20 °C.

Поскольку электрохимические характеристики электродов часто определяются их морфологией, исследование тонких пленок проводилось с помощью СЭМ.На рисунке 5 показана поверхность отожженных тонких пленок. По-видимому, шероховатость увеличивается с увеличением температуры отжига.

Рисунок 5

СЭМ изображения отожженных пленок при различных температурах LFP-400 ( a , b ), LFP-500 ( c , d ), LFP-600 (

7 e

e ) и LFP-700 ( г , ч ).

По данным СЭМ, LFP-400 состоит из мелких зерен и имеет шероховатую поверхность из-за неоднородного распределения частиц по размерам (рис.5а,б). При повышении температуры до 500 °С поверхность характеризуется наличием крупных пор различного диаметра (рис. 5в,г), что свидетельствует об образовании кристаллической ЛФП-фазы 40,45 . При достижении температуры 600 °С микроструктурированный осадок выделяется появлением границ зерен с различным размером зерен. После отжига при 700 °С поверхность становится грубой и высокопористой, что согласуется с образованием фазы типа NASICON Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 12 .Из приведенных выше результатов интересно отметить, что текстура тонких пленок LFP показывает некоторые трещины, за исключением образца, отожженного при самой высокой температуре.

Электрохимическая характеристика

Эксперименты по циклической вольтамперометрии (CV) были проведены для оценки влияния процесса отжига на реакционную способность пленок LFP с Li + . На рис. 6 показаны вольтамперограммы, полученные в первом цикле. Для LFP-0 не может быть идентифицирован окислительно-восстановительный пик (рис. 6a), что подтверждает, что аморфный LFP не является электрохимически активным.Аналогичное поведение наблюдается для LFP-400 (рис. 6b), предполагая, что преобладает аморфный LFP, несмотря на обнаружение небольшого пика с помощью XRD in situ , который приписывается кристаллической фазе LFP. Пленка LFP-500 показала четко определенную пару пиков и обратимые окислительно-восстановительные пики при 3,65 В и 3,33 В по сравнению с Li/Li + , соответствующие анодному и катодному пикам соответственно (рис. 6c). Эти пики типичны для реакций окисления и восстановления материала LiFePO 4 оливинового типа с Li + в соответствии с уравнениями (2) и (3) 46 .{-}\to {{\rm{xLiFePO}}}_{4}+(1-{\rm{x}}){{\rm{LiFePO}}}_{4}$$

(3)

Рисунок 6

Циклические вольтамперограммы (1 ст цикл) пленки ЛФП-0 ( а ), ЛФП-400 ( б ), ЛФП-500 ( в ), ЛФП-607 ( d ) и LFP-700 ( e ).

Низкая разность потенциалов между пиками окисления и восстановления (∆Ep) около 0,32 В по сравнению с Li/Li + указывает на то, что пленка демонстрирует хорошую электрохимическую обратимость интеркаляции/деинтеркаляции Li + .Кроме того, можно также наблюдать широкую пару пиков с очень низкой абсолютной плотностью тока при 2,79 В для пика окисления и 2,81 В для пика восстановления. Эти пики соответствуют реакции ионов Li с фазой Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 .

При увеличении температуры отжига от 500 °C до 600 °C наблюдается небольшой пик окисления при 3,48 В и пик восстановления при 3,42 В, которые относятся к двухфазному превращению (Fe 3+ /Fe 2+ ) окислительно-восстановительной пары за счет обратимой интеркаляции ионов Li в кристаллическую структуру LFP (рис.6г) постепенно исчезают. Этот результат хорошо согласуется с данными РФА, показывающими, что фаза LFP четко наблюдается при 600 °C, в то время как полное превращение в фазу Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 еще не произошло. . Кроме того, пара анодных и катодных пиков около 2,29 В и 2,26 В относительно Li/Li + может быть отнесена к образованию железотаворитовой фазы LiFePO 4 (OH) 12,47,48, 49 по формуле(4)

$$2{{\rm{LiFePO}}}_{4}+2{{\rm{H}}}_{2}{\rm{O}}\to 2{{\rm{ LiFePO}}}_{4}({\rm{OH}})+{{\rm{H}}}_{2}$$

(4)

Тонкая пленка, отожженная при 700 °C (рис. 6e), демонстрирует пару пиков, пик восстановления при 2,77 В и пик окисления при 2,82 В, которые относятся к обратимым реакциям интеркаляции ионов Li + в Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , как описано в уравнении. (5) 12 .{+}+{{\rm{Li}}}_{3}{{\rm{Fe}}}_{2}{({{\rm{PO}}}_{4})}_{3 }+{\rm{e}}-$$

(5)

Катодный и анодный пики симметричны и имеют близкие значения плотности тока, что указывает на превосходную степень обратимости. В хорошем согласии с рентгенодифракционным анализом, благодаря взаимной диффузии между Ti и осажденной тонкой пленкой LFP, дополнительный катодный пик при 2,38 В и анодный пик при 2,42 В наблюдаются при 600 °C и 700 °C, которые характерны для фаза LiTi 2 (PO 4 ) 3 44 согласно уравнению{-}$$

(6)

Предварительные результаты CV показывают, что характеристики тонких пленок LFP тесно связаны с их структурой и морфологией. Действительно, емкости тонких пленок, приготовленных в разных условиях, существенно различались. На рисунке 7 показаны типичные профили заряда-разряда пяти катодных тонких пленок в диапазоне потенциалов 2–4 В при силе тока C/10. В соответствии с CV-кривыми для LFP-0 и LFP-400 не наблюдается плато напряжения, что обеспечивает очень низкие значения емкости (<10 мкАч см -2 мкм -1 ).Что еще более примечательно, пара определенных плато заряда-разряда при 3,3 и 3,5 В четко видна при 500 °C, что соответствует обратимому внедрению ионов лития в кристаллизованный LiFePO 4 . Эти плато заряда-разряда полностью соответствуют пикам CV-кривых. Во многих предыдущих сообщениях кристаллические пленки LFP можно было получить после отжига в инертной атмосфере. В данной работе наличие фаз LFP может быть обнаружено после отжига в атмосфере воздуха.Этот результат предполагает, что фазовое превращение происходит медленнее, вероятно, из-за низкой скорости нагрева, применяемой во время отжига, как упоминалось ранее. Значения емкости для 1 ST , 2 ND , и 3 RD циклов 39 мкм СМ -2 мкм -2 мкм -1 , 37 мкм см -2 мкм -2 и 37 мкАх см -2 мкм -1 с соответствующей кулоновской эффективностью 88%, 90% и 88% соответственно. Небольшое уменьшение кулоновской эффективности, вероятно, связано с небольшим количеством фазы Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , о чем свидетельствует рентгеноструктурный анализ.Рис. 7 ) и пленка LFP-700 ( и ).

Для LFP-600 плато напряжения около 2,8 В приписывается реакции, подразумевающей фазу Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 . Наличие короткого плато при 3,5 В можно объяснить низким количеством кристаллического LFP.Емкость пленки LFP, отожженной при 600 °C, для циклов 1 st , 2 nd и 3 rd составляет 27 мкАч см −2 мкм −7 2 0088 см , 8 мкАч мкм -1 и 18 мкАч см -2 мкм -1 , а кулоновская эффективность составляет 57%, 80% и 84% соответственно. Низкий кулоновский КПД, полученный в цикле 1 st , можно объяснить наличием смешанных фаз. Кроме того, пленка LFP, отожженная при 700 °C, показала четко выраженное плато около 2.4 В, что указывает на внедрение ионов Li в структуру решетки LiTi 2 (PO 4 ) 3 , а еще одно плато при 2,8 В соответствует окислительно-восстановительным реакциям с участием Li 3 Fe 2 ) 3 фаза 50,51,52 . Емкость пленки для циклов 1 st , 2 nd и 3 rd составляет 31 мкАч см −2 мкм −1 , 28 мкАч см −7 −1 8 мкм 8 0 8 9080 27 мкАч см -2 мкм -1 , а связанная с этим кулоновская эффективность может достигать 83%, 90% и 92% соответственно.Помимо влияния химического и структурного состава, улучшенные электрохимические свойства LFP-500 и LFP-700 можно объяснить пористостью обоих слоев. На самом деле сообщалось, что использование пористых электродов может улучшить электрохимические характеристики батарей благодаря большему размеру поверхности раздела электрод/электролит 53,54 . Предполагается, что в данном случае пористая природа пленок LFP-500 и LFP-700 способствует проникновению электролита, обеспечивая больше реакционных электрохимически активных центров для интеркаляции/деинтеркаляции ионов лития за счет большей доступной поверхности тонкой пленки. фильмы.Это полезно для улучшения обмена ионами лития между пленочным электродом LFP и электролитом, поскольку поры служат каналами для быстрой подачи лития 55 .

Чтобы лучше понять потенциальное использование отожженного слоя LFP в качестве катодных материалов, были проведены тесты на скорость и длительные циклы. Рисунок 8а подтверждает, что пленка LFP-400 обеспечивает самые низкие значения емкости, достигая всего 2 мкАч·см −2 мкм −1 при 50 -м цикле.Пленка ЛФП-500 демонстрирует наибольшую разрядную емкость до 90 -го -го цикла, но этот катод подвержен постоянной потере емкости с падением после 80 -го -го цикла. Емкости, полученные при циклах 1 st , 2 nd и 100 th , составляют 36 мкАч см −2 мкм −1 , 35 мкАч см −7 −1

8 1 9080 8 мкм мкАч см -2 мкм -1 соответственно. Таким образом, после 100 циклов сохраняется только половина первоначальной емкости.Можно заметить, что аналогичное поведение в отношении снижения емкости наблюдалось для отожженных тонких пленок LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 при 500 °C 22 . Такая низкая циклическая устойчивость может быть объяснена плохой адгезией тонкой пленки к подложке, которая сочетается с наличием трещин, приводящих к отрыву слоя от токосъемника и последующей потере электрического контакта. Для пленки LFP-600 первая разрядная емкость относительно высока (29 мкАч см -2 мкм -1 ), но резко падает и достигает всего 8 мкАч см -2 мкм -1 после 50 цикл.Такое поведение можно объяснить наличием трещин и смешанных нестабильных фаз LiFePO 4 и Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 . Наконец, пленка LFP-700 демонстрирует наилучшую стабильность при циклировании. Емкости, полученные для LFP-700, оказались равными 32 мкАч см -2 мкм -1 для первого цикла и 22 мкАч см -2 мкм -1 для 100 -го цикла, соответствующего сохранение емкости около 70%. Хорошие характеристики при хранении и стабильность пленки LFP-700 в основном объясняются характерными свойствами тонкой пленки Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 .По сравнению с образцом LFP-700 резкое падение емкости LFP-400, LFP-500 и LFP-600 в первые несколько циклов можно отнести на счет трещин, которые являются причиной плохих механических свойств. Для получения более подробной информации значения площади поверхности и сохранение емкости на 50 -м и 100 -м циклах приведены в таблице 1. /5 для различных отожженных тонких пленок LFP ( a ) и скорость для пленок LFP-500 и LFP-700 при нескольких скоростях C ( b ).

Таблица 1. Электрохимические свойства пленок ЛФП, отожженных при различных температурах.

В качестве дальнейшего исследования мы также изучили скоростную способность тонких пленок, отожженных при 500 °C и 700 °C, поскольку они показали наиболее интересные электрохимические свойства (рис. 8b). LFP-500 обеспечивает стабильные значения емкости 35 мкАч см −2 мкм −1 при скорости C/10, 25 мкАч см −2 мкм −1 при скорости C/5 и 13 мкАч см − 2 мкм -1 при скорости 1С.Хотя начальная разрядная емкость C/10 и C/5 выше по сравнению с пленкой LFP-700, LFP-500 демонстрирует относительно большее снижение емкости при дальнейшем увеличении разрядного тока. Действительно, при последующих испытаниях при скорости С/5 и 1С наблюдаются значительные потери мощности в 28% и 48% соответственно. Пленочный катод LFP-700 обеспечивает емкость 25 мкАч·см −2 мкм −1 при скорости C/10, 22 мкА·ч·см −2 мкм −1 при скорости C/5 и 19 мкА·ч·см -2 мкм -1 при скорости 1С.Емкость немного уменьшилась всего на 11% от скорости C/10 до скорости C/5 и уменьшилась примерно на 15,5% от скорости C/5 до скорости 1C. Что еще более примечательно, значения разрядной емкости около 22 мкАч см -2 мкм -1 и 25 мкАч см -2 мкм -1 при C/5 и C/10 показывают, что полная емкость полностью восстанавливается. даже после быстрых циклических испытаний. Таким образом, установлено, что самая высокая температура отжига (700 °C) способна значительно улучшить электрохимическую стабильность электродов из пленок LFP, особенно в режимах быстрого заряда-разряда.После нескольких начальных циклов пленка LFP-700 демонстрирует высокую обратимость и выдающуюся циклическую стабильность. Лучшие характеристики пленки LFP-700 также объясняются наличием фазы LTP в качестве хорошего ионного проводника 56 .

Подводя итог, можно сказать, что аморфная и частично кристаллическая фазы LFP могут быть нестабильными во время интеркаляции/деинтеркаляции литий-иона, что приводит к быстрому снижению емкости 22 . Таким образом, в этом исследовании мы подчеркиваем важную роль обработки после отжига, главным образом, для интеркаляционных катодов.Эта обработка отвечает за текстуру пленки, поэтому она может помочь свести к минимуму ионное ограничение за счет увеличения площади контакта между электролитом и поверхностью пленки, а также повысить электрохимическую активность 54,57,58,59 .

Многомасштабное моделирование ионно-литиевых аккумуляторов: тепловые аспекты

Чтобы соприкоснуться с теориями в атомистических масштабах, необходимо сформулировать континуальные теории в терминах величин, которые имеют четко определенный физический смысл и могут быть получены путем моделирования атомистических шкалы или из независимых экспериментов.Даже если информация об энергетических барьерах и скоростях реакции может быть получена из теории функционала плотности для исследуемой системы, необходимы дополнительные этапы моделирования для получения соответствующих параметров кинетических моделей, используемых в мезоскопических теориях реакции-переноса [53–54]. В частности, формализм ab initio атомистической термодинамики, который сочетает моделирование DFT со стратегиями статистической механики [3,6–7], позволяет в принципе определять свободные энергии Гиббса, скорости реакции и соответствующие коэффициенты переноса для материалов, используемых в электрохимических приложениях.Уравнения переноса в континуальном масштабе должны быть основаны на одних и тех же величинах. Только тогда информация, полученная из квантового масштаба, может быть перенесена в континуальный масштаб. Очень часто уравнения континуального масштаба не выводятся, а формулируются на феноменологических основаниях. Этот подход приводит к теориям, основанным на эффектах, которые пытаются включить известные явления (например, диффузию, электроосмос, эффект Пельтье, свойства двойного слоя [53]), не рассматривая возможное существование лежащей в основе последовательной теоретической структуры.Такая структура может потребовать соотношений между транспортными коэффициентами, чтобы обеспечить положительное производство энтропии, и может раскрыть информацию о природе рассматриваемых континуальных полей, которые необходимы для установления контакта с моделированием в атомистическом масштабе и для экспериментов или влияния на форму распределения заряда. в двойном слое [27]. Только строгий вывод в рамках систематической теоретической основы может выявить такую ​​структуру. Чтобы продемонстрировать влияние выбранных континуальных полей на структуру континуальной теории, мы заново выводим уравнения для связанного переноса ионов, заряда и тепла в литий-ионном аккумуляторе, используя рамки рациональной термодинамики [39–40] .Этот вывод восстанавливает уравнение из [41,55] и показывает в изотермическом случае эквивалентность с кажущейся отличной теорией из [27]. Теория действительна для транспорта в аккумуляторных структурах с разрешением в масштабе пор. Уравнения на уровне клеток, которые согласуются с полученной теорией микроструктуры, затем выводятся с использованием систематического усреднения объема. Показано, что некоторые из обратимых источников тепла объема и границ раздела компенсируют друг друга в усредненной макропористой теории. Компенсация также демонстрируется путем явного моделирования связанного переноса на микроуровне и анализа всех источников тепла в объеме и на границах раздела.Поскольку источники тепла приводят к тепловому стрессу, существуют возможные источники деградации на микроуровне, которые невозможно обнаружить на уровне макропор. Сокращение также демонстрирует важность согласованной формулировки условий интерфейса и уравнений переноса. Обычная «управляемая эффектами» процедура, в которой объемные уравнения и условия границы раздела формулируются полностью независимо друг от друга, может легко пропустить такие эффекты отмены. Общей отправной точкой для вывода уравнений переноса является смесь положительно заряженных и отрицательно заряженных частиц, а также нейтральный компонент.Эта смесь способна представлять собой электролит, состоящий из соли, растворенной в растворителе, а также осуществлять транспорт ионов Li и электронов в активных частицах, состоящих из нейтральной решетки-хозяина. Различные производные необходимы для ионных жидкостей (смесь только положительных и отрицательных зарядов) и твердых электролитов (ионные проводники). В жидком электролите это положительные катионы, отрицательные анионы и нейтральный растворитель. В обычных ионно-литиевых батареях при нормальных условиях эксплуатации массовая конвекция может быть исключена как механизм переноса, но всегда будет допускаться в систематической теории.В частности, если есть побочные реакции, ведущие к росту пленки или конвективному переносу газа после разложения электролита, в результате может начаться конвективный перенос. В общем случае достаточно рассмотреть перенос, обусловленный электрическими полями и градиентами концентрации, температуры и напряжения. В нашем выводе мы строго следуем обозначениям, использованным в [40], и для простоты пренебрегаем градиентами напряжений.

Теория переноса

Сначала будет выведена общая теория переноса для объемной системы, состоящей из трех взаимодействующих частиц (отрицательных, положительных и нейтральных частиц) в электрическом поле, прежде чем мы обсудим граничные условия на границах раздела между различными химическими средами. (электролит и активные частицы).Отправной точкой вывода являются уравнения сохранения для трех плотностей масс ρ α , импульса g и плотности энергии ε системы в электрическом поле. Хотя мы установим барицентрическую скорость v равной нулю в конце вывода, необходимо включить по крайней мере стационарное поле скоростей, чтобы получить связь с электромеханическими напряжениями. Сохранение массы вида можно записать в виде

[1]

N α — молекулярный поток и M α — молярная плотность (кг/моль) вида α.Конвективная или полная производная по времени для некоторой переменной A имеет обычный вид:

[2]

, где A t — частная производная ∂A/∂ t Поскольку полная плотность сохраняется, т.е. , , требование

[3]

должно быть выполнено. Уравнение для плотности импульса имеет самый общий вид

[4]

Здесь b — плотность внешней силы, σ — тензор напряжений и (используется правило суммирования Эйнштейна для повторяющегося индекса).Уравнение для плотности энергии ε имеет вид 7]

, которые связывают электрическое поле и магнитное поле с диэлектрическим смещением D и магнитной индукцией B . Мы можем устранить силу B из уравнения 5 с помощью уравнения 4 и получить

[8]

[8]

, где κ IJ 4 = ∂ V I / ∂ x 3 j — (несимметричный) тензор скорости деформации и .Уравнения Максвелла в инвариантном приближении Галилея можно записать в виде , намагниченность и производная потока . Плотность свободного заряда ρ F связана с молярной плотностью n α соотношением , где z α является зарядовым числом (т. е. кратным положительным или отрицательным элементарным зарядам) и F число Фарадея. P — поляризация из-за связанных зарядов.

Для вывода определяющих уравнений воспользуемся неравенством для полного изменения плотности энтропии

[15]

Здесь R — пока неизвестное производство энтропии, а μ α — химический потенциал частиц. а. Вскоре будет получено выражение для μ α . Исключив тепловыделение из уравнения 15 и переформулировав его, мы получим

[16]

Здесь φ H — удельная плотность свободной энергии (относительно общей массы), а тензор электромеханических напряжений определяется выражением (без учета все вклады от магнитных полей)

[17]

Электромагнитная удельная свободная энергия (Гельмгольца), φ H , определяется как

[18]

Основные уравнения следуют из уравнения 16 и формы материала закон для свободной энергии φ H .Влиянием магнитных полей на батареи обычно пренебрегают. Для целей данной статьи нас также не интересует расчет механических деформаций активных частиц. Следовательно, плотность свободной энергии можно записать как

[19]

. Если описываются материалы с фазовым переходом, эта свободная энергия также может быть интерпретирована как функционал свободной энергии. Например, в случае, когда свободная энергия также зависит от пространственных производных плотностей, как в теориях фазового поля для батарей [30,56].Полная производная свободной энергии (уравнение 19) определяется как

[20]

С учетом этого и уравнения для свободной энергии уравнение 16 может быть преобразовано в

[21]

Требование, чтобы энтропия произведение R уравнения 21 должно быть строго положительным приводит к соотношениям p — давление, а σ получается из уравнения 17 и необходимого условия τ + pI = 0, обусловленного положительностью производства энтропии R .Мы также ввели чисто диффузионный поток тепла. Если позволить скорости изменяться во времени, можно также показать, что плотность импульса г равна

[28]

. Уравнение импульса (уравнение 4) можно записать (используя уравнение 4, уравнение 25 и Уравнения 10–14) как

[29]

В большей части литературы по батареям уравнение импульса (уравнение 29) не используется, хотя оно подразумевает, что для сильных электрических полей следует ожидать больших градиентов давления.Это, например, имеет место в случае двойного слоя. Поскольку химические потенциалы ионных частиц и растворителя, как правило, зависят от давления, они, в свою очередь, будут демонстрировать большие градиенты, что приводит к значительному вкладу в изменение концентрации ионов [27]. Для несжимаемых систем, т.е. ρ = const , химический потенциал линейно зависит от давления и может быть записан как функция давления и массы или доли частиц [27] где общая молярная плотность:

[30]

Уравнение энергии (уравнение 8) приводит к

[31]

Из-за ограничения в уравнении 3 есть только два независимых потока и полную плотность ρ можно смело считать постоянной, независимых плотностей всего две.Вид определяющих уравнений зависит от выбора независимых переменных. Эта свобода, кажется, ведет к различным теориям [27,55,57]. Наш систематический вывод дает возможность сформулировать правила преобразования между различным набором независимых полей, чтобы проанализировать сходства и различия теорий.

Если в качестве независимых плотностей выбрать молярные плотности c + и c , то соответствующие потоки равныЭлектрический ток Дж записывается как Дж = z + Н + + z 1 Н . Кроме того, если предположить, что объемных источников тепла нет (т. е. нет побочных реакций в объеме), результирующие уравнения переноса для v = 0 и производства энтропии равны

[32]

[33]

[34]

[35]

где – эффективный химический потенциал ионов и анионов, – электрохимический потенциал.Чтобы гарантировать положительность производства энтропии, R , потоки и тепловой ток записываются в форме, которая дает R строго положительную квадратичную форму. Этого можно добиться, выбрав

[36]

[37]

Это форма определяющих уравнений, использованная в [27,58] для изотермических систем (т.е. ). В частности, мы получаем хорошо известный результат, что потоки пропорциональны комбинации электрохимических потенциалов и дополнительно члену, пропорциональному градиенту температуры.Выбор матрицы подвижности как симметричной положительной матрицы гарантирует положительность производства энтропии для каждого решения уравнений переноса. В частности, мы получаем B ++ > 0, B −− > 0 и . В теории разбавленных растворов подвижность B +− принимается равной нулю, т.е. При учете вариаций температуры получаем дополнительные условия на теплопроводность λ (λ > 0) и недиагональные члены ν ± .Очень часто определяющие уравнения формулируются в терминах химических потенциалов, электрических потенциалов или потенциалов Гальвани Φ. Эта форма может быть легко получена из уравнения 36 и уравнения 37:

[38]

[39]

[40]

Проводимость κ и числа переноса задаются компонентами матрицы подвижности

[41 ]

[42]

Обратите внимание, что t + + t = 1. Коэффициент Зеебека β определяется как

[43]

900 = Т ·β.

Поскольку потоки ионов N ± и (свободный) ток j не являются независимыми друг от друга, уравнение 38 также можно привести к более сжатой форме, полученной в [41,55] с помощью определения в уравнении 41 и уравнении 42 для t ± и κ и введение хемоэлектрического потенциала положительных ионов .

[44]

[45]

[46]

[47]

[48]

Использование φ является выбором в большинстве электрохимической литературы, называя его обычно «электрическим потенциалом».Это можно рассматривать как досадную семантическую неточность, но на самом деле это имеет последствия для отношения к свободным электрическим зарядам. Последние определяются Φ через уравнение 10, а не φ.

Формулу в уравнении 44 и 45 можно получить непосредственно из закона энтропии, выбрав поток N + и электрический ток j вместе с молярной плотностью c + = ρ + / M + =: C и бесплатная плотность заряда ρ F = F ( Z + C + + Z C ) в качестве первичных переменных.

В этой формулировке также легко видеть, что коэффициент диффузии D при исчезающем токе j пропорционален определителю матрицы подвижности B . Таким образом, упомянутое выше требование положительного производства энтропии эквивалентно положительному коэффициенту коллективной диффузии.

Транспорт анионов определяется тем же коэффициентом диффузии, что и диффузия катионов, что легко видно из уравнения 44 и уравнения 45 и N + )/ z + .Это показывает, что релевантным коэффициентом диффузии для переноса ионов в электролите является не коэффициент самодиффузии, который отличался бы от коэффициента диффузии анионов, а уникальный коллективный коэффициент взаимной диффузии. Его нельзя определить напрямую, используя, например, измерения ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Однако существуют простые приближения для определения коэффициентов взаимной диффузии из измеренных коэффициентов самодиффузии [10,59].

Для экспериментального определения коэффициента диффузии важно различать коэффициент диффузии при исчезновении электрического тока и при исчезновении градиента электрического потенциала. Экспериментально доступен только коэффициент при исчезновении электрического тока, т. е. тот, который получен из уравнения 44. В расчетах DFT коэффициент диффузии записывается как произведение термодинамического фактора a T и кинетического коэффициента [9–10].Термодинамический коэффициент a T является термодинамической производной химического потенциала по концентрации a T = ∂μ/∂ c и из соотношения для потока (44) , мы видим, что кинетический коэффициент связан с определителем матрицы подвижности B .

Используя полученные выражения для потоков и электрического тока, окончательно получаем уравнение для электрического заряда ρ F , молярной концентрации положительных ионов c := c + и плотности энтропии:

[49]

[50]

[51]

Плотность электрического заряда ρ F связана с законом Кулона (уравнение 10) и уравнением давления (уравнение 29).Производство энтропии равно

[52]

Различные потенциалы Φ и φ имеют разный физический смысл. Только потенциал Φ имеет значение для расчета электрических зарядов, например, в двойном слое с помощью закона Кулона (уравнение 10). Химические потенциалы μ и μ α определяются с помощью уравнения 26 после определения закона материалов для плотности свободной энергии φ H .

Системы нейтрального заряда

Большая часть литературы по батареям посвящена системам локального нейтрального заряда, т.е.е., ρ F = 0. Это предположение основано на наблюдении, что в батарее при нормальных условиях эксплуатации разности потенциалов, необходимые для разделения зарядов, существуют только в очень тонком слое вокруг активных частиц в виде двойной слой. Для включения двойного слоя необходимо либо решить полученные выше уравнения без дополнительных предположений о зарядовой нейтральности [27], либо использовать специальные модели для двойного слоя [60], либо форму распределения заряда вокруг активных частиц [61] необходимы.В масштабе выше нескольких нанометров можно с уверенностью предположить, что электролит является системой с нейтральным зарядом, т.е. ) с + . Это относится и к активным частицам. Экранирование еще более эффективно благодаря высокой подвижности электронов в активных частицах. Если мы имеем дело только с бинарной солью, мы имеем z + = z = 1, т.е.е., с = с + = с в каждой точке объема электролита и активных частиц. Как следствие, из уравнения 26 следует, что μ + = μ . Химические потенциалы становятся функцией только температуры, электрического потенциала и концентрации ионов лития. Зависимостью от давления можно смело пренебречь, так как она актуальна только в двойном слое [27]. Также обычно не рассматривается возможная зависимость химического потенциала от электрического потенциала, так как предполагается, что вклад в химический потенциал вносят только короткодействующие химические силы.В рамках рациональной термодинамики никаких предположений такого рода не требуется. В конце концов, форма закона выбранных материалов для свободной энергии φ H (уравнение 19) определяет, зависит ли химический потенциал от электрического потенциала или нет. Например, химический потенциал зависел бы от электрического поля, если бы вклад поляризуемости электролита или активной частицы в плотность свободной энергии зависел бы не только от электрического поля, но и от концентрации ионов.Это имело бы место в твердых электролитах с ионной проводимостью. Пренебрегая этими эффектами, мы можем написать

[53]

и ввести новый эффективный тепловой поток Q

[54]

, чтобы получить определяющие соотношения Уравнение 44 в виде

[55]

7 90]

[57]

[57]

Коэффициент диффузии D , теплопроводность λ и коэффициент соревника K T даны

[59]

[60]

[60]

[60] Используя уравнения 55–57, выражение для производства энтропии (уравнение 52) упрощается до

[61]

Из требования строго положительного производства энтропии мы можем легко заключить, что каждый член в уравнении 61 должен быть положительным, и получить известный факт, что транспортные коэффициенты теплопроводности λ, электропроводности κ и коэффициент взаимной диффузии D должны быть положительными.Уравнения движения сводятся к

[62]

[63]

[64]

. p – удельная теплоемкость на единицу массы. С помощью термодинамического соотношения

и уравнения неразрывности (уравнение 62) в [41] было показано, что уравнение для температуры имеет вид

[66]

по так называемому соотношению Томсона.Условия заказа игнорируются. Температурные неоднородности вызываются четырьмя различными типами источников тепла и уравновешиваются теплопроводностью. Четыре источника тепла — это тепло Джоуля, теплота смешения, эффект Томсона и эффект Соре (в порядке их появления в уравнении 66). Поскольку обычно k T очень мало, мы можем смело пренебречь его вкладом в большинстве приложений и получить приближенное уравнение в активных частицах.Значение и физические механизмы, лежащие в основе транспортных коэффициентов, различны. Механизмы диффузии в твердых телах иные, чем в электролитах. Проводимость в электролитах обусловлена ​​переносом ионов, но в основном электронной природы в активных частицах. Эти различия требуют различных методов атомистического моделирования для определения коэффициентов переноса, но эти различия не влияют на форму макроскопических уравнений. Чтобы связать перенос в электролите и активные частицы, необходимы формулировки условий интерфейса, которые иногда также называют условиями скачка.Обычно они выводятся из уравнений переноса и моделей процессов на границе раздела, таких как поверхностная диффузия или электрохимические реакции на границе раздела, с использованием аргумента дота [39]. В этом аргументе уравнения переноса интегрируются по малому элементу объема, который включает две стороны границы раздела. Толщина элемента объема уменьшается до нуля после интегрирования, так что все объемные вклады исчезают по сравнению с поверхностными вкладами от потоков через поверхности и процессов на поверхности.Использование уравнений переноса для вывода условий интерфейса также гарантирует, что они основаны на тех же физических полях, которые также используются в теории переноса. В нашем случае нужны интерфейсные условия, описывающие интеркаляцию и деинтеркаляцию ионов, а также выделяемое при этом тепло.

Условия границы раздела для ионного потока и электрического тока

Для моделирования в масштабе ячейки очень сложно, если вообще возможно, пространственно разрешить процессы, связанные с интеркаляцией и деинтеркаляцией, численно.Поэтому принято использовать феноменологические глобальные выражения для описания интеркаляции, хотя на самом деле это сложный процесс, включающий как минимум три стадии: десольватацию и адсорбцию на внешней поверхности активной частицы, перенос иона Li с внешней поверхности в материал-хозяин и экранирование зарядов деформациями решетки и реорганизацией распределения плотности электронного заряда. Эти элементарные стадии были идентифицированы экспериментально [62–63] при внедрении Li в графит.В этой еще очень простой модели не делается различия между различными возможными типами химических связей после интеркаляции. Например, в [63] для ионов Li в различных типах графита были идентифицированы три различных состояния связи. Эти разные типы связей Li-графит отражаются разными химическими потенциалами и, возможно, разными переходными состояниями для соответствующей стадии интеркаляции. Для фактического шага интеркаляции с поверхности в материал-хозяин можно вывести выражение типа Батлера-Фольмера из очень общих соображений, используя только закон действующих масс и предполагая существование переходного состояния [56,64-66]. ].Более реалистичное описание интеркаляции потребует включения, по крайней мере, стадии десольватации-адсорбции, упомянутой выше. Расширения простой теории Батлера – Фольмера, полученные таким образом, могут быть легко включены в обобщенное условие интерфейса. В [64] из термодинамических соображений была выведена плотность тока на границе раздела i se и получено уравнение Батлера–Фольмера с модифицированными выражениями для амплитуды обменного тока:

[68]

α a и α c , где α a + α c = 1 — коэффициенты переноса соответственно.Они количественно определяют долю перенапряжения для анодного и катодного переноса заряда соответственно. В [64] показано, что сумма коэффициентов переноса должна быть равна 1 вследствие закона действующих масс и требования положительного производства энтропии при переходе от электролита к активным частицам. Перенапряжение – это разность электрохимических потенциалов активной частицы и электролита, которая в равновесии обращается в нуль:

[69]

Такая же интерпретация перенапряжения получена и в [56].Мы можем переформулировать перенапряжение (уравнение 69) в более привычную форму

[70]

, где U 0 — потенциал разомкнутой цепи полуэлемента соответствующего электрода относительно литий-металлического электрода

[71]. ]

Также электрохимический потенциал электролита φ e определяется относительно химического потенциала металлического лития:

[72]

Важно отметить, что вследствие введения напряжения холостого хода U 0 , в определении перенапряжения проявляется разность электрического потенциала активной частицы и электрохимического потенциала электролита.Оба являются измеряемыми величинами, тогда как электрический потенциал электролита не поддается прямому измерению. Амплитуда i 0 в уравнении 68 отклоняется от обычного определения [67] по термодинамическим причинам [64]

[73]

k есть скорость реакции, которая зависит от энергии активации перехода состояние ионного переноса из электролита в активную частицу. Полный набор условий интерфейса для ионного потока и электрического тока следует из предположения о непрерывности ионного потока и электрического тока и того факта, что переносятся только ионы и, следовательно, весь электрический ток через интерфейс переносится ионами лития.Побочные реакции, приводящие к деградации электролита [68], приведут к дополнительному электрическому току из-за переноса электронов между активными частицами и электролитом. Направив нормаль n из твердого тела в электролит, получим концентрации и потенциалы электролита и твердой частицы на границе раздела могут быть определены из условий границы раздела (уравнения 74–76).Если рассматривается тепловой поток, также необходимо определить значение температуры на границе раздела, чтобы иметь возможность рассчитать градиент температуры на стороне электролита и твердой стороне границы раздела. Дополнительные условия интерфейса могут быть получены путем применения аргумента дота к уравнениям переноса тепла. Мы интегрируем уравнение баланса энтропии (уравнение 64) по бесконечно малому элементу объема, который содержит всю толщину двойного слоя, и используем разрыв химического потенциала и электрического потенциала на границе раздела, чтобы получить с помощью уравнения 74 и уравнения 76

[78]

В пределе исчезающей толщины коробочки для таблеток левая часть уравнения 78 обращается в нуль.Если пренебречь слабой температурной зависимостью химического потенциала металлического лития, мы окончательно получим из уравнения 57, уравнения 71 и уравнения 72 выражение в уравнении 79.

[79]

Число переноса ионов Li в активной частица была установлена ​​равной нулю, поскольку предполагается, что весь электрический ток в активных частицах определяется потоком электронов. В другой формулировке подвижность электронов намного больше, чем подвижность ионов. При таком условии скачка градиентов температуры, помимо уравнений 74–76, можно определить значения всех концентраций и потенциалов, а также температуру на поверхности.В правой части уравнения 79 представлены межфазные необратимые и обратимые источники тепла. Во-первых, это необратимый межфазный джоулев нагрев, за которым следуют обратимый эффект Пельтье и обратимый эффект Соре. Коэффициент Пельтье определяется как

[80]

В дополнение к частной производной потенциала холостого хода [69] также разности коэффициентов Зеебека двух фаз и термической производной химического потенциала электролита вносят вклад в коэффициент Пельтье.Его можно либо измерить непосредственно [70], либо вывести из измерений потенциала холостого хода, коэффициентов Зеебека двух фаз [71] и термодинамических производных химического потенциала электролита.

Как работают электрохромные (умные) окна?

То видишь, то нет! У вас когда-нибудь был один из тех дней когда Солнце не знает, взойдет оно или уйдет, подсказывает тебе продолжать открывать и закрывать жалюзи, чтобы вы может читать слова на экране компьютера или остановить мебель от выцветания? Это будет незадолго до того, как мы отправим это особая проблема для истории, благодаря прибытию электрохромное стекло («умное» стекло), которое меняет цвет со светлого на темный (от прозрачного до непрозрачного) и обратно одним нажатием кнопки.Это относительно простой, удивительно удобный (не более блеклый обивка!) и имеет огромный экологические преимущества. Как именно это работает? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Забудьте о шторах, забудьте о жалюзи! «Умные окна» из электрохромного стекла превращаются из прозрачного в матовое и обратно по щелчку выключателя. Некоторые сделаны из специального стекла; некоторые пластиковые пленки добавлены сверху из обычного стекла.

Что такое электрохромное стекло?

Стекло — удивительный материал, и наши здания были бы темными, грязно, холодно и сыро без него.Но у него есть и свои недостатки. Это пропускает свет и тепло, даже когда вы этого не хотите к. В ослепительный летний день, чем больше тепла («солнечного усиления»), входит в ваше здание, тем больше вам нужно будет использовать свой кондиционер — ужасная трата энергия, которая стоит вам денег и наносит вред окружающей среде. Вот почему большинство окон в домах и офисы оборудованы шторами или жалюзи. Если вы в дизайн интерьера и реконструкция, вы можете подумать, что такая мебель аккуратные и привлекательные, но в холодном, практическом, научном смысле они неприятность.Давайте будем честными: шторы и жалюзи — это технологический хлам, компенсирующий большой встроенный недостаток стекла: он прозрачный (или полупрозрачный), даже если вы этого не хотите.

С начала 20 века люди привыкли к идее здания, которые все больше автоматизируются. У нас есть электрические стиральные машины для одежды, посудомоечные машины, пылесосы и многое другое. Так почему не подходят нашим домам с электрическими окнами, которые могут меняться от прозрачного до автоматически темнеет? Умные окна (также называемые именами умное стекло, переключаемые окна и динамические окна) делают именно это, используя научную идею, называемую электрохромизм, при котором материалы меняют цвет (или переключаются с от прозрачного до непрозрачного) при подаче электрического напряжения на их.Обычно умные окна начинают с голубоватого цвета и постепенно (в течение нескольких минут) становятся прозрачными при прохождении через них электрического тока.


Фото: Электрохромное стекло меняет цвет под электрическим управлением: Слева: Здесь оно прозрачное и очень похоже на обычное стекло; Справа: приложите небольшое напряжение, и он станет непрозрачным (голубоватым и темным). Фотографии Уоррена Гретца предоставлены Министерство энергетики США/Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Как работает электрохромное стекло?

Существует довольно много различных видов электрохромного стекла: некоторые просто темнеют (например, фотохромные солнцезащитные очки, которые темнеют на солнце), одни темнеют и становятся полупрозрачными, а другие становятся зеркальными и непрозрачными.Каждый тип основан на своей технологии, и здесь я подробно опишу только одну из них: оригинальная технология, открытая доктором Сатьеном К. Деб в 1969 году, и на основе движения ионов лития в оксидах переходных металлов (таких как оксид вольфрама). [1] (Литий, как вы, вероятно, знаете, наиболее известен как химический элемент внутри перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов.)

Обычные окна изготавливаются из цельного вертикального стекла и стеклопакеты состоят из двух стекол, разделенных воздушной прослойкой для улучшения теплоизоляции и звукоизоляция (чтобы сохранить тепло и шум с одной или другой стороны).Более сложные окна (с использованием низкоэмиссионное теплоотражающее стекло) покрыты тонким слоем металлических химикатов, поэтому зимой в вашем доме будет тепло, а летом прохладно. Электрохромные окна работают примерно так, только покрытия из оксидов металлов, которые они используют, намного сложнее и наносится процессами, аналогичными тем, которые используются при производстве интегральные схемы (кремниевые компьютерные микросхемы).

Хотя мы часто говорим об «электрохромном стекле», такое окно может быть изготовлено из стекла или пластика (технически называемого «подложкой» или основным материалом), покрытого несколькими тонкими слоями в процессе, известном как напыление (точный способ нанесения тонких пленок одного материала на другой).На его внутренней поверхности (лицом к вашему дому) окно имеет двойной сэндвич из пяти ультратонких слоев: разделитель посередине два электрода (тонкие электрические контакты) по обе стороны от сепаратора и затем два прозрачных электрических контактных слоя по обе стороны от электроды. Основной принцип работы включает литий ионы (положительно заряженные атомы лития — с отсутствующими электронами), которые мигрируют туда и обратно между двумя электродами через сепаратор. Обычно, когда окно чистое, ионы лития находятся в самом внутреннем электроде (это слева на схеме, которую вы можно увидеть здесь), который сделан из чего-то вроде оксида лития-кобальта (LiCoO2).При подаче небольшого напряжения на электроды, ионы мигрируют через сепаратор в крайний электрод (тот, что справа на этой диаграмме). Когда они «впитываются» в этот слой (который состоит из чего-то вроде поликристаллического оксид вольфрама, WO3), они заставляют его отражать свет, эффективно делая его непрозрачным. Они остаются там сами по себе, пока напряжение не изменится на противоположное, что заставит их двигаться. назад, чтобы окно снова стало прозрачным. Сила не нужна, чтобы поддерживать электрохромные окна в их прозрачном или темном состоянии — только для изменения их из одного состояния в другое.

Анимация: Как работает электрохромное окно: Подайте напряжение на внешние контакты (проводники) и ионы лития (показанные здесь синими кружками) перемещаются от самого внутреннего электрода к самому внешнему (слева направо на этой диаграмме). Окно отражает больше света и пропускает меньше, в результате чего оно кажется непрозрачным (темным). Слои представляют собой очень тонкие покрытия, нанесенные на увесистый кусок стекла или пластика, известный как подложка (здесь не показан для ясности).

Прочие технологии

Достаточно литий-ионных, какие еще технологии доступны? Вот некоторые из них:

  • Вместо того, чтобы размещать разделитель между электродными слоями, мы можем использовать электрохромный материал (краситель), который меняет цвет при прохождении через него тока.Это похоже на то, что происходит в фотохромных солнцезащитных очках, но под точным электрическим управлением. Химические красители, работающие электрохромно включают виологены, которые обратимо меняются между прозрачным и синим или зеленым.
  • Мы можем использовать нанокристаллы (пример нанотехнологии, который работает в атомном масштабе, примерно в 1000 раз меньше того, что мы называем микроскопическим) в целом аналогично, чтобы позволить большему или меньшему количеству света проходить через умное окно.

Конфигурации

Различные типы электрохромных окон имеют разную конфигурацию, но большинство из них имеют несколько разных слоев.В одном популярном дизайне, продаваемом под торговой маркой Halio, есть шесть отдельных поверхностей. Электрохромный слой зажат между двумя слоями полимера PVB (поливинилбутираль) с закаленным стеклом по обе стороны от него. Затем идет аргоновый изолирующий слой, низкоэмиссионное покрытие, и, наконец, слой салонного стекла. Электрохромные блоки также могут быть настроены по-разному: с более толстыми внешними слоями для обеспечения безопасности или защиты от атмосферных воздействий, различными покрытиями с низким уровнем излучения, большей или меньшей изоляцией и так далее.Некоторыми из них можно управлять автоматически с помощью приложений для смартфонов или с помощью проводного подключения к крыше. пиранометры (солнечные датчики), поэтому ваши окна автоматически затемняются, когда солнечный свет достаточно силен.

Наклеиваемые электрохромные пленки

Умные окна, которые мы рассматривали до сих пор, обычно устанавливаются как автономные устройства: вы установить целое окно со стеклом со специальным покрытием за большие деньги. Вы также можете получить технологию «умных окон» в несколько более дешевой форме: производители такие как Sonte и Smart Tint®, производят тонкую, самоклеящуюся электрохромную пленку, которую можно наклеивать на существующие окна и включать и выключать с помощью простых приложений для смартфона.

В электрохромных пленках используется технология, аналогичная ЖК-дисплею. использует жидкие кристаллы под точным электронным управлением, чтобы изменить количество пропускаемого света. Когда ток включен, кристаллы выстраиваются в линию, как открывающиеся жалюзи, пропуская свет. прямо через; выключены, кристаллы ориентируются случайным образом, рассеивая любой свет, проходящий через в случайных направлениях, делая окна непрозрачными. Спектакль впечатляет. Согласно Smart Tint, его пленки пропускают около 98 процентов света, когда они прозрачны, и переключаются менее чем за секунду до их непрозрачное состояние, когда пропускаемый ими свет падает примерно на треть; они были протестированы на переключение вперед и назад более 3 миллионов раз.

Анимация: Как работает электрохромная пленка: Пленка содержит жидкие кристаллы (синие). Когда ток выключен, кристаллы смотрят в случайных направлениях и рассеивают падающий свет, делая пленку непрозрачной. При включении тока кристаллы выравниваются, как открывающиеся жалюзи, пропуская практически весь свет.

Что хорошего и плохого в электрохромных окнах?

Преимущества

Умные окна могут показаться уловкой, но они имеют огромное экологическая выгода.В затемненном состоянии они отражаются практически весь (около 98 процентов) свет падает на них, поэтому они могут значительно снизить потребность в кондиционировании воздуха (как огромные затраты на его установку и ежедневные затраты на его эксплуатацию). (View Glass, один из производителей, считает, что электрохромное стекло может разрезать пиковое потребление энергии для охлаждения и освещения примерно на 20 процентов.) Поскольку они работают от электричества, ими легко можно управлять с помощью системы умного дома. или датчик солнечного света, независимо от того, есть ли в здании люди или нет.По мнению ученых из Национального исследовательского центра Министерства энергетики США. Лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL), такие окна могут сэкономить до 8 процентов от общего энергопотребления здания; они используют только крошечные количества электричества для переключения с темного на светлый (100 окон используют примерно столько же энергии, как один лампа накаливания) поэтому сделайте огромная чистая экономия энергии в целом. Другие преимущества умных окон включают конфиденциальность в щелчком выключателя (больше не нужно возиться с неуклюжим, пыльным шторы и жалюзи), удобство (автоматическое затемнение окон может спасти вашу обивку и фотографии от выцветания), и улучшенный безопасность (занавески с электроприводом, как известно, ненадежны).

Фото: Горячие штучки! Это тепловое (инфракрасное) изображение показывает, насколько сильно нагревается автомобиль, когда вы припарковываете его под прямыми солнечными лучами: цвета обозначают температуру: красный и желтый — самые горячие, а синий — самые низкие. Электрохромное стекло, устанавливаемое на автомобиль, может помочь решить эту проблему. Вы просто щелкнете выключателем, чтобы затемнить окна, когда вы припарковались, и машина будет красивой и прохладной, когда вы вернетесь! Фото предоставлено Министерства энергетики США.

Недостатки

Это с учетом того, что стекло напечатано электродами и причудливым металлом покрытие обойдется в несколько раз дороже, чем обычное стекло: одно большое интеллектуальное окно обычно входит в около 500–1000 долларов США (около 500–1000 долларов США за квадратный метр или 50–100 долларов США) за квадратный фут).Есть также вопросы о том, насколько долговечны материалы, с текущим окна ухудшают свои эксплуатационные характеристики уже через 10–20 лет (намного более короткая жизнь, чем большинство домовладельцев ожидает от традиционных остекление). Еще одним недостатком текущих окон является время, которое они занимают переход от прозрачного к непрозрачному и обратно. Некоторые технологии могут занять несколько минут (Halio указывает три минуты, чтобы его стекло полностью потемнело от прозрачного), хотя наклеиваемые электрохромные пленки намного быстрее, переходя от прозрачного к непрозрачному и обратно за меньшее время. чем секунда.

Как умные окна будут улучшаться в будущем?

Другой возможностью может быть комбинирование электрохромных окон. и солнечные батареи, чтобы вместо бесполезного отражения солнечный свет, затемненные умные окна могут поглощать эту энергию и сохранять ее Для последующего. Легко представить себе окна, в которых запечатлены некоторые падающая на них солнечная энергия в течение дня и накапливающая ее в батареях который может включать свет в вашем доме ночью, хотя, конечно, окно не может быть на 100 процентов прозрачным и работать на 100 процентов эффективно солнечная панель одновременно.Поступающая энергия либо передается через стекло или поглощается и хранится, но не то и другое одновременно. Окно, которое удвоилось как солнечное камера, скорее всего, потребует компромисса с обеих сторон: это будет относительно темная окно, даже если оно чистое, и гораздо менее эффективно улавливает энергию, чем действительно хорошая солнечная батарея.

В одном мы можем быть уверены, так это в том, что в будущем мы увидим гораздо больше электрохромных технологий!

Движущиеся ионы лития звучат немного знакомо?

Если вы немного разбираетесь в технологиях, идея электронного бутерброда, работающего за счет ионы лития между слоями могут просто звонить в колокол: это точно такой же принцип мы используем в перезаряжаемых литий-ионных батареях (в ноутбуках, мобильные телефоны и большинство электромобилей)!

Фото: Литий-ионный аккумулятор работает очень похоже на электрохромное окно.

В батарее мы используем электрический ток для перемещения ионов лития из одного слоя в другой, поэтому накопление энергии; когда ионы снова возвращаются, они высвобождают накопленную энергию, обычно в течение несколько часов от питания вашего ноутбука, мобильного телефона или другого портативного устройства. Когда дело доходит до аккумуляторов, мы стремимся хранить как можно больше энергии как можно дольше. что означает много ионов лития и очень массивное устройство. С другой стороны, когда мы заинтересованы в изготовлении электрохромных окон, нас гораздо больше интересует оптика.В каком слое находятся ионы лития, определяется, сколько света проходит через него, но в любом случае слои должен быть очень тонким, иначе устройство вообще не будет работать как окно. В электрохромных окнах движется относительно мало ионов по сравнению с литий-ионными батареями: окнам нужно темнеть или светлеть за секунды или минуты, а не за три-четыре часа, которые требуются для зарядки аккумулятора ноутбука!

Дальнейшее чтение

Очень сильное сходство между литий-ионными батареями и электрохромными окнами не случайно; если вы посмотрите патент Флойда Арнца и др. 1992 г. Методы изготовления твердотельных ионных устройств, самое первое предложение выдает игру, отмечая, что их изобретение представляет собой «устройство, которое можно использовать в качестве электрохромного окна и/или в качестве перезаряжаемой батареи».» По мнению этих авторов, в обоих случаях могут использоваться одни и те же методы производства.

Smart Tint ® Smart Film ® США Прямая оптовая продажа с завода – Smart Tint® переключаемая пленка™ наносится на любое новое или существующее стекло, обеспечивая мгновенный переход от прозрачного к матовому (частному) одним нажатием переключателя. Затемнить, обрезать, проецировать на него, блокировать 99% УФ, легко установить. Smart Cling® Self Adhesive Technology доступна в 7 цветах и ​​представляет собой новое поколение переключаемой защитной стеклянной пленки!

Можно ли проецировать на пленку Smart Tint®?

Да, Smart Tint® идеально подходит для использования в качестве проекционной пленки.

Блокирует вредные ультрафиолетовые лучи?

Да, он блокирует более 99% вредных УФ-лучей как во включенном, так и в выключенном состоянии.

Является ли Smart Tint® энергоэффективным?

Да, считается экологичным продуктом, который потребляет от 3 до 5 Вт на квадратный метр.

Это дешевле, чем смарт-стекло?

Да, это часть стоимости и не требуется строительство.

Можно ли установить Smart Tint® только на верхнюю половину стекла?

Да, вы можете установить нашу самоклеющуюся пленку Smart Cling® на верхнюю или нижнюю половину только по желанию.

Можем ли мы сами установить этот продукт?

Да, мы предлагаем полный комплект для самостоятельной сборки с практическими элементами.

Сколько стоит Smart Tint®?

Каждый проект Smart Tint® уникален, и мы изготавливаем ваш материал практически любой формы и размера, предварительно подключаем, тестируем и отправляем вам готовую к установке систему по цене пакета.Сроки выполнения заказов играют ключевую роль в ценообразовании на работу. Мы сопоставляем ваши размеры материалов с другими заказами для максимальной эффективности и передаем вам экономию.

Как я могу купить или получить предложение о работе?

Если вы хотите купить сейчас, наша онлайн-корзина позволяет вам заказывать листы материала по квадратным футам.Просто нажмите перейти к нашему онлайн. Если вы хотите получить предложение, нажмите на ссылку «Получить предложение» и предоставьте нам подробную информацию о вашем проекте.

В чем разница между самоклеящейся подложкой Smart Cling® и неклейкой подложкой?

Smart Tint предлагает самоклеящуюся пленку Smart Cling® и сменную неклейкую пленку®, которая способна повторять сложные изгибы различных типов стекла.Smart Tint очень популярен для проекционных экранов, электронных жалюзи, белых досок и высокотехнологичных оконных покрытий. Переключаемая защитная пленка Smart Tint® обеспечивает максимальную четкость при включении и исключительную конфиденциальность при выключенном питании. Единственная разница между двумя переключаемыми пленками заключается в том, что наша запатентованная самоклеящаяся пленка Smart Cling® имеет отслаивающуюся и прилипающую основу, а неклейкая пленка может быть установлена ​​с помощью двусторонней липкой прозрачной 3-метровой ленты или другого механического метода для удержания на месте. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать цену.

Лучшая оконная пленка для дома для отвода тепла | 5 лучших солнечных пленок

Чтобы помочь вам избавиться от палящего летнего солнца, мы приобрели лучшую пленку для дома для отвода тепла! Некоторые из вас, должно быть, уже знают, что солнцезащитная пленка для окон дома препятствует попаданию внешнего тепла внутрь дома и наоборот.

Так что, будь то невыносимая летняя жара или лютый зимний холод, солнцезащитная пленка для окон абсолютно того стоит.

Таким образом, установка оконной пленки для защиты от солнечного тепла всегда обеспечит вам наилучшую домашнюю обстановку. Итак, если вы хотите украсить свои окна пленкой, блокирующей тепло, взгляните на наш лучший выбор лучших солнцезащитных пленок для окон.

Итак, давайте проверим наш честный обзор с тем, что нам нравится в , лучших энергосберегающих оконных пленках и так далее, приведенных ниже.

Что такое солнцезащитная оконная пленка для отвода тепла?

Итак, большинство из вас уже знают об обычной оконной пленке, но не о пленке, защищающей от солнечного тепла.Таким образом, оконные пленки FYI представляют собой тонкие и гладкие пленочные поверхности, разработанные с использованием прочных соединений полиэстера.

Оконная пленка на стекле обеспечивает полупрозрачную защиту с других сторон во многих аспектах (стиль, конфиденциальность и контроль тепла).

В связи с этим лучшие энергосберегающие оконные пленки для снижения тепла обеспечивают отличную функцию отвода и блокируют проникновение солнечного тепла через окно. Кроме того, это также экономит солнечную энергию и ваши счета за коммунальные услуги.

Подробнее: Лучшие солнцезащитные шторы для защиты от тепла

Как установить лучшие солнечные пленки для домашней Windows?

Установка солнцезащитной пленки 3 м или пленки Gila Window совсем не сложная. Вы можете сделать все это самостоятельно. Итак, давайте узнаем о самом простом и быстром способе установки солнечной оконной пленки для дома.

  • Тщательно очистите окна чистящим спреем и высушите их.
  • Отрежьте оконную пленку на один дюйм длиннее с каждой стороны в соответствии с размером окна.
  • Теперь снимите оконную пленку с подложки с помощью липкой ленты (убедитесь, что ваши руки достаточно чистые и влажные, чтобы не оставить следов на пленке).
  • После этого наклейте оконную пленку на оконное стекло и соскоблите пузырьки воздуха.
  • Затем наклейте оконные пленки сбоку и обрежьте лишнюю пленку по краям. Итак, ваша оконная пленка готова.

Лучшие обзоры солнцезащитных оконных пленок – 5 лучших вариантов

Вы можете найти множество типов оконных пленок для отвода тепла.Тем не менее, самая экономичная и подходящая — это лучшие солнечные оконные пленки для дома. Ну, это потому, что кому-то наверняка понравится оконная пленка, обеспечивающая как контроль тепла, так и уменьшение счетов.

Более того, поскольку солнце полдня заглядывает в ваш дом через окно, солнцезащитная оконная пленка того стоит.

Итак, я поделюсь обзорами 5 лучших оконных пленок с защитой от солнечных лучей и поясним, почему мы выбрали ее в качестве лучшей оконной пленки для дома с отводом тепла . Кроме того, мы также расскажем вам, что нам больше всего нравится в лучших энергосберегающих оконных пленках.Итак, обзор оконной пленки Solar control

№1. KESPEN Window Film Window — Лучшая прозрачная оконная пленка с УФ-защитой

Односторонняя тонированная оконная пленка KESPEN работает как отражающий теплозащитный изолятор, а также блокирует 95% УФ-лучей и 91% солнечных лучей.

Эта 3-метровая солнцезащитная оконная пленка является одной из самых крутых многофункциональных солнцезащитных оконных пленок.

Кроме того, он дает вам гораздо больше, чем просто солнцезащитную пленку, например, экономию энергии и счетов, использование функции тонирования для защиты конфиденциальности, снижение солнечного тепла, отклонение УФ-лучей и так далее.

Кроме того, независимо от летнего или зимнего сезона, односторонняя неклейкая оконная пленка KEPSEN с отводом тепла может эффективно снизить температуру в помещении.

Наши любимые вещи:
  • Модный и функциональный Внешний вид: Он, безусловно, выглядит стильно в черно-серебристом цвете. Хотя внешний вид менее важен, визуальные эффекты оконных пленок значительно улучшают внешний вид вашего дома. Кроме того, антибликовая опция предотвращает все неудобства, связанные со светом, уменьшая блики.Наконец, вы можете использовать оконные пленки на очках так, как вам удобно.
  • Эффективная теплоизоляция: Эта односторонняя оконная пленка точно выполняет задачу снижения тепла внутри дома. Кроме того, он гарантирует, что тепло не попадет внутрь и не выйдет наружу, что оптимально как для лета, так и для зимы.
  • Удивительная защита от УФ-лучей: Хотя он отражает 91% падающих на него солнечных лучей, он также блокирует 95% УФ-лучей.Это сделает ваш дом более прохладным и безопасным.
  • Отличная односторонняя отражающая и тонированная защита: Обеспечивая конфиденциальность в дневное время благодаря односторонней отражающей тонировке, эта солнцезащитная оконная пленка еще более превосходна. Это позволяет вам оставаться вне поля зрения благодаря зеркальному эффекту на окнах.
  • Без клея для легкой установки: Функция самоклеящихся статических креплений делает процедуру установки проще и быстрее, чем когда-либо. Вам не понадобится клей для установки оконных пленок на стекла (он не приклеится, если стекло не до скрипа)
Имейте в виду:

Эффект перевернутого зеркала: Эффект зеркала, обеспечивающий уединение в дневное время, может измениться на противоположное из-за изменения освещения ночью.Итак, вам нужно задернуть шторы, чтобы избежать этого.

№2. Оконная пленка HIDBEA Privacy — лучшая пленка для стекла с защитой от УФ-излучения и терморегуляцией

Зеркальные дневные оконные пленки HIDBEA не только хороши, но и точны для сокращения счетов за электроэнергию.

Эти тонированные оконные пленки способны украсить ваш дом, не получая при этом палящих бликов и жары.

Поскольку они специально разработаны как для контроля температуры, так и для уединения в дневное время, функции отклонения и защиты являются первоклассными.

Более того, с этой стеклянной пленкой справится даже неуклюжий человек. Таким образом, вы всегда можете повторно наклеить пленки на очки после того, как испортите их в первый раз. Таким образом, вы можете считать ее одной из лучших оконных пленок для дома по отводу тепла.

Наши любимые вещи:
  • Повышенная конфиденциальность в дневное время: Будьте уверены, что посторонние глаза не увидят ничего, кроме собственного отражения в дневное время. Кроме того, он дает немного тонированного уютного освещения внутри дома.
  • Удивительная теплозащита: Функция теплоизоляции эффективнее, чем когда-либо, круглый год. Таким образом, в любое время года вам не будет жарко или холодно, а также вы сэкономите на счетах.
  • Эффективное УФ-излучение: УФ-лучи вредны не только для мебели, но и для вас и вашего здоровья. Таким образом, он может точно отклонять лучи, проходящие через антибликовую технологию.
  • Многоцелевое использование: Будь то офис или дом, он отлично подходит для любого места.Не говоря уже о любом типе оконных стекол, вы можете легко применить это.
  • Статическое крепление: Так как оно не клейкое, вам не нужно использовать дополнительные инструменты, чтобы прикрепить его к окну. Просто нанесите большое количество мыльной воды на оконное стекло и наклейте пленки.
Имейте в виду:
  • Края могут загнуться: Поскольку стеклянная пленка поставляется в рулонах, края могут остаться загнутыми. Вы можете просто немного обрезать фигурные края и готово.

#3.Пленка для окон с термоконтролем WPCTEV — выдающаяся пленка для контроля тепла и ультрафиолетовых лучей!

Односторонние зеркальные оконные пленки WPCTEV подходят как для офиса, так и для дома, обеспечивая идеальную конфиденциальность в дневное время, варианты защиты от тепла и ультрафиолетовых лучей.

Односторонняя зеркальная пленка работает как теплоизолятор и экономит солнечную энергию с дополнительными параметрами. Кроме того, наряду с блокировкой солнечного тепла, он также защищает интерьер от ультрафиолетовых лучей.

Более того, усовершенствованная функция самоклейки делает ее статической и липкой к оконному стеклу.Таким образом, установка оконной пленки становится самой простой процедурой.

Тем не менее, эта солнцезащитная оконная пленка отличается высоким качеством, долговечностью и устойчивостью к царапинам и трению.

Наши любимые вещи:
  • Высококачественная, долговечная и высокопроизводительная: оконная пленка WPCTEV имеет толщину 0,15 мм/6 мил, что обеспечивает прозрачность, яркое изображение и выдающиеся характеристики. Эффективно защищает оконные стекла от внешних повреждений и предметы интерьера.
  • Выдающаяся энергосберегающая пленка: Эта пленка отфильтровывает до 85% солнечного инфракрасного излучения и тепла. Он в основном блокирует тепло снаружи и сохраняет прохладу внутри дома. Кроме того, он отлично подходит для сохранения тепла в доме зимой, блокируя тепло внутри дома.
  • Превосходно фильтрует вредные лучи: Помимо уменьшения скорости инфракрасных лучей, попадающих в ваш дом, 97% УФ-лучей не могут эффективно пройти через эту оконную пленку в вашем доме.Таким образом, ваш дом остается в безопасности от солнечного тепла и вредных лучей.
  • Сделай сам, без клея Статическое прилипание Характеристика: Вы можете легко установить эти пленки на окна самостоятельно без особой помощи. Кроме того, больше нет необходимости в дополнительном клее или чем-то еще, поскольку у него есть система Static Cling.
  • Универсальность, многофункциональность и практичность: Эта оконная пленка Solar не только обеспечивает конфиденциальность, но и точно защищает от солнечного тепла. Таким образом, вы можете использовать это в соответствии с любыми целями.
Имейте в виду:
  • Нет защиты конфиденциальности в ночное время: Односторонняя зеркальная пленка работает наоборот в ночное время, и ваш дом становится хорошо видимым снаружи.

#4. Зеркальная оконная пленка ConCus-T — лучшая утолщенная теплоизоляция

Оконная пленка ConCus-T достойна похвалы за то, что она обеспечивает разнообразие функций в однооконной пленке по гораздо более низкой цене.

Более толстые оконные пленки

всегда являются лучшим выбором для повышения производительности при длительном использовании.Таким образом, эта оконная виниловая пленка премиум-класса эффективно снижает большую часть солнечного тепла и вредных лучей.

Помимо блокировки тепла, он также обеспечивает удивительную безопасность конфиденциальности. Так что вы можете быть спокойны с двойной защитой.

Наконец, пленка для наклеек и антистатических наклеек очень разумно использовать, если вы очень неуклюжий человек. Таким образом, эта оконная пленка двойного назначения может удивительно сочетаться со всем, что вы хотите в оконных пленках.

Наши любимые вещи:
  • Более толстая многоцелевая оконная пленка: Оконная пленка толщиной 3 м или более толстая всегда обеспечивает наилучшую защиту от износа и прочего.В связи с этим, эта оконная пленка может многое выдержать и даже скрепить осколки разбитого стекла.
  • Эффективная односторонняя конфиденциальность: Эта оконная пленка бывает тонированной и отражающей зеркальной. Таким образом, вы получите двойную конфиденциальность с функцией тонированного зеркала.
  • Непревзойденный контроль тепла: Теплозащита, обеспечиваемая этой оконной пленкой, является первоклассной. Так как это может снизить температуру до 90%, а также уменьшить ослепление солнечными лучами.
  • Premium Static Cling & Self-Adhesive: Что ж, самоклеящиеся стеклянные пленки всегда удобны в использовании, так как вам не требуется много инструментов.Таким образом, эта утолщенная функциональность самоцепления упростит задачу.
  • Защита от инфракрасного и ультрафиолетового излучения: Эта стеклянная пленка блокирует большинство вредных ультрафиолетовых (96,5%) и инфракрасных (83%) лучей. Таким образом, внутрь попадает только уютное мягкое солнечное тепло.
Имейте в виду:
  • Нет приватности в ночное время: Как и любая другая тонированная/отражающая оконная пленка, ConCus-T также работает в ночное время наоборот. Так что это не достойно недостатка, просто используйте шторы.

#5.Оконная пленка Gila Privacy — лучшая конфиденциальность и защита

Оконная пленка Gila Privacy — лучший выбор для превосходной защиты, большего комфорта и большей конфиденциальности.

На протяжении многих лет оконные пленки Gila лидируют в отрасли, предлагая продукцию самого высокого качества. В связи с этим, эти стеклянные пленки являются отличным вариантом как лучшие солнцезащитные пленки для дома.

Отражая большую часть вредных солнечных лучей, эта светонепроницаемая стеклянная пленка обеспечивает конфиденциальность и безопасность интерьера.

Единственное, что вам нужно иметь в виду, это 3-метровая оконная пленка с теплоизоляцией, которая должна быть установлена ​​на внешней стороне окна для достижения наилучших результатов.

Наши любимые вещи:
  • Эффективная солнцезащитная оконная пленка: Эта солнцезащитная оконная пленка подходит для уединения и снижения тепла. Он также избавляется от 93% бликов солнечных лучей и делает салон комфортным.
  • Удивительная конфиденциальность в дневное время: Конфиденциальность в дневное время становится эффективной благодаря черному полиэтилентерефталату, сохраняющему видимую темноту.
  • Превосходная внутренняя защита: Его фантастическая защита от ультрафиолетовых и инфракрасных лучей на 99% предотвращает выцветание внутренней мебели.
  • Наилучшее отражение тепла: Наряду с отведением вредных лучей, оно также удерживает 58% солнечной энергии от проникновения через окно.
  • Комфортная самостоятельная установка: Вам просто нужно отрезать правую сторону стеклянных пленок и установить этот неклейкий материал с помощью комплекта для нанесения Gila.
Имейте в виду:
  • Обязательный монтажный комплект: Вам необходимо приобрести полный монтажный комплект Gila, иначе вы не сможете прикрепить его к окну.

Основные критерии, которым необходимо следовать при покупке лучшей энергосберегающей оконной пленки!

Перед тем, как купить лучшую солнцезащитную пленку для окон дома, учтите жизненно важные требования. Попытка выяснить, что больше всего соответствует вашим потребностям, упростит задачу и сделает ее менее запутанной.

Вам может понадобиться декоративная оконная пленка, простая пленка для защиты от тепла или тонированная пленка для лучшей конфиденциальности.

Тем не менее, вот некоторые вещи, которые вы должны знать, чтобы сделать процесс выбора беспроблемным:

После того, как вы закончите указывать свои конкретные потребности, следующее, что вам нужно сделать, это сравнить те, которые вы считаете подходящими.В этом случае вы можете просмотреть их для более тщательного выбора —

Дизайн и качество

Для людей, которым нравятся оконные пленки с эстетичным дизайном, доступно множество вариантов, обеспечивающих большую конфиденциальность. Например, матовый, тонированный, затемненный, волнистый, тюльпан, геометрия Грега / Белая, зеркальный эффект, обои и многие другие.

Эти дизайны придадут удивительный вид вашему интерьеру, а также будут очень полезны.

Что касается качества и материала, существует множество типов оконных пленок с различными совместимыми качествами (тонкие, прочные, гладкие, из углеродного волокна и т. д.).) Таким образом, вы можете выбрать точный на ваш выбор.

Характеристики

Некоторые базовые функции являются обязательными, когда дело доходит до получения идеальных оконных пленок Solar. Следующее включает-

  • Одностороннее или двустороннее отражающее зеркало: обеспечивает защиту конфиденциальности.
  • Защита от солнечных лучей/тепла или теплоизоляция: Препятствие проникновению тепла внутрь наружу.
  • Защита от ультрафиолетовых лучей: Уменьшение старения и выцветания интерьера.
  • Антибликовое покрытие (VLT) Особенность: пропускает больше света.
  • Неадгезивное и статическое крепление: не требует клея, упрощает крепление и обеспечивает возможность повторного использования.
Цены

После того, как вы определились с тем, что именно вам нужно, следующее, что вы сделаете, — сравните свой выбор.

Сравнение стоимости пленок для окон Solar поможет вам легко найти подходящую вещь в рамках вашего бюджета. Если вы находитесь в магазине, попросите подробную схему и просмотрите ее.Или вы можете заранее ознакомиться с обзорами и прайс-листами в Интернете и выбрать лучшее соотношение цены и качества за меньшие деньги.

Часто задаваемые вопросы
Сохранит ли тонировка окон с помощью оконных пленок тепло?

Конечно, использование тонированных оконных пленок просто уменьшит количество тепла, проникающего через окна. Кроме того, защищает от большинства вредных лучей до 85%.

Сохраняют ли оконные пленки Privacy больше всего тепла?

Поскольку окна для уединения могут быть либо с углеродной тонировкой, либо с отражающим зеркалом, они могут эффективно снижать скорость поступающего тепла.

Будут ли тонированные пленки одинаково работать в ночное время?

Пока уровень освещенности снаружи вашего дома выше, чем внутри, тонированные пленки для окон обеспечат такое же уединение в ночное время. Разве что сработает наоборот.

Безопасно ли использовать Windex на оконных пленках?

Вовсе нет, любые химические очистители, такие как Windex, портят пластик оконных пленок. Вы должны чистить оконное стекло, когда оно не чистое, но не оконную пленку.

Просвечивают ли светоотражающие зеркальные оконные пленки насквозь ночью?

Не совсем так, все зависит от разницы освещения снаружи и внутри вашего дома. Таким образом, они могут быть прозрачными ночью в зависимости от условий.

Стоит ли покупать солнечную оконную пленку?

Без сомнения. Оконные пленки работают как невидимый защитный барьер, защищая вас от посторонних глаз, ярких солнечных лучей и вредных ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.Кроме того, он постоянно экономит много счетов за солнечную энергию благодаря функции контроля тепла.

Окончательный вердикт

Теперь у вас есть лучшая оконная пленка для дома для отвода тепла для себя с максимальным удовлетворением пользователя.

Я вполне уверен в своих предложениях, так как тщательно все их опробовал. Мы даже рассматривали возможность просмотра отзывов и отзывов других от вашего имени.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*