По законам физики, конвекция — самый эффективный способ передачи тепла. Но какие аргументы подтверждают это на практике? Давайте погрузимся глубже и выясним, что, помимо законов физики, обещает конвекционный нагрев пользователям в стекольной промышленности.

Обещание 1: Отсутствие разрушения стекла из-за разницы температур

Равномерная температура между стеклянной парой и формой позволяет избежать разрушения стекла во время нагрева. В печах, использующих радиационный нагрев, разрушение стекла происходит из-за быстрой скорости нагрева, присущей радиационному нагреву. Форма не может нагреваться так же быстро, как стекло, что создает слишком большую разницу температур между ними. В результате стекло ломается от теплового удара, не успев согнуться. Какие потери!

При конвекционном нагреве горячий воздух циркулирует в нагревательной камере, нагревая стекло и форму с одинаковой скоростью. Таким образом, скорость нагрева может быть намного выше, а поломка стекла исключена.

Обещание 2: Лучшее оптическое качество

Конвекционный нагрев безразличен к материалам поверхности стекла. Неважно, какое стекло — прозрачное, с печатью или покрытием.

Подумайте о широких черных печатных областях по бокам, снизу и сверху лобового стекла. И подумайте о больших черных печатных областях, отведенных для камеры ADAS, установленной в верхней части лобового стекла. Без конвекции вам придется потратить много времени, чтобы найти правильный размер и расположение тепловых присосок или радиационных экранов между стеклом и нагревателями, чтобы избежать перегрева этих черных печатных областей.

Перегрев печатной области является хорошо известной проблемой, которая вызывает оптическое искажение, известное как «линия ожога», которая видна прямо над печатной поверхностью лобового стекла.

Эта проблема не возникает при конвекционном нагреве. Практически не возникает разницы температур между черной печатной областью и прозрачным стеклом рядом с ней. Вы не тратите время на дополнительные меры предосторожности или эксперименты с тепловыми присосками или радиационными экранами. Конвекционный нагрев дает результат — каждый раз.

Обещание 3: Более высокая скорость нагрева для большей производительности

Традиционная печь инфракрасного нагрева нагревает стекло со скоростью 40-50 °C в минуту. Скорость ограничена только медленным нагревом формы. Конвекционный нагрев достигает скорости 75 °C в минуту.

Более высокая скорость нагрева означает, что вы можете обойтись более короткой печью, меньшей площадью печи, меньшим количеством форм и меньшим количеством энергии, но при этом получить ту же производительность.

Что еще более важно, при быстром конвекционном нагреве в начале процесса скорость нагрева стекла в камерах гибки может быть относительно низкой. Поэтому конвекционный нагрев позволяет увеличить время придания формы ветровым стеклам.

Обещание 4: Измеримая экономия в миллионах

Как уже говорилось, конвекция является наиболее эффективным способом передачи тепла. Давайте проведем несколько простых расчетов, чтобы доказать это.

В ходе испытания конвекционной печи Glaston Matrix, заполненной составами для ветровых стекол размером 2,1 + 2,1 мм и 3 + 3 мм, было измерено, что потребляемая мощность составляет 5 кВт-ч/м². Это значительно меньше, чем потребляют лучшие неконвекционные печи, обычно около 10 кВт-ч/м².

Чтобы учесть погрешности измерений, предположим, что печь для обработки стекла с конвекционной технологией производит 1 м² стекла, используя на 4 кВт-ч/м² меньше энергии, чем обычные машины без конвекции.

Теперь — математика. Допустим, ваш годовой объем производства составляет 300 000 ветровых стекол. В среднем размер одного ветрового стекла составляет 1,2 м². Таким образом, 300 000 x 1,2 м² — это 360 000 м² стекла в год.

Предположим, что цена на энергию составляет 0,12 евро/кВтч.

360 000 м² x 4 кВт-ч/м² x 0,12 евро/кВт-ч = 172 800 евро годовой экономии.

Это верно — конвекционные печи могут сэкономить вам миллион евро менее чем за шесть лет!

Обещание 5: видимые результаты

От улучшения качества стекла до снижения затрат — обещания конвекционной технологии весьма существенны. Но, возможно, самое важное обещание заключается в том, что преимущества будут заметны. Ваши клиенты увидят улучшение оптического качества получаемых ими ветровых стекол. А вы, возможно, сбросите ноль или два со своих счетов за электроэнергию.  

С законами физики не поспоришь. А эффективность конвекционного нагрева — это то, что стеклообработчики могут определить сами.

Хотите узнать больше?

Поделиться историей

Об авторе