Окна – один из основных путей обмена теплом между помещением и окружающим средой, поэтому от них в значительной степени зависят расходы на отопление и охлаждение зданий. С целью сократить затраты на климатические системы ученые из Наньянского технологического университета Сингапура разработали
Окна – один из основных путей обмена теплом между помещением и окружающим средой, поэтому от них в значительной степени зависят расходы на отопление и охлаждение зданий. С целью сократить затраты на климатические системы ученые из Наньянского технологического университета Сингапура разработали «умное стекло», которое способно изменять светопропускание и накапливать тепло.
Разработка представляет собой стеклопакет, внутри которого находится жидкость, состоящая из воды, микрогидрогеля, и стабилизатора. За счет высокой удельной теплоемкости, вода способна поглощать много тепла от солнца, предотвращая нагрев воздуха внутри помещения.
При этом при повышении температуры жидкость становится непрозрачной благодаря гидрогелю. Из-за этого свет не может проходить в здание, и соответственно нагревать внутреннее пространство.
По мере охлаждения жидкость в стеклопакете снова становится прозрачной, позволяя проходить солнечному свету и теплу. При этом вода отдает поглощенную энергию, нагревая более холодный окружающий воздух и таким образом способствуя поддержанию комфортного микроклимата в помещении.
При установке стеклопакета с жидкостью на поддержание благоприятного микроклимата в здании можно тратить на 45% меньше энергии, чем при использовании обычных стеклянных окон. К тому же разработка на 30% энергоэффективнее и при этом дешевле в производстве, чем передовые энергосберегающие стеклопакеты, в которых используются стекла с низкоэмиссионным покрытием.
Исследовательская группа Наньянского технологического университета тестировала свое изобретение в жарких (в Сингапуре и Гуанчжоу) и в холодных условиях (в Пекине). В этих испытаниях «умное» стекло показало достойные результаты в области регулирования светопропускания и поглощении солнечного тепла.
Кроме того, было установлено, что инновационные стеклопакеты задерживают шум на 15% эффективнее, чем обычное двойное остекление. Разработчики считают, что их изобретение лучше всего подходит для офисных зданий, которые используются в основном в дневное время.
Ученые из Сингапура — не первые, кто придумал использовать стеклопакет с жидкостью для повышения энергоэффективности здания. Недавно ученые Американского химического общества представили свою технологию для развития этого направления: они создали солнечные окна, которые при необходимости становятся светонепроницаемыми и даже могут производить дополнительную энергию. Их умное окно состоит из стекла, в основе которого лежит полимерная матрица, содержащая микрокапли жидкокристаллических материалов и слой аморфного кремния, который используется в обычных солнечных панелях.
Читайте также: Умные окна с искусственным освещением восполнят запасы витамина D даже без Солнца
Источник: media.ntu.edu.sg
{full-story limit=»10000″}
Источник:
