Когда человек думает о высокотехнологичных гаджетах, которые приносят тепло и комфорт, он может представить солнечные батареи или электрические автомобили, и окна могут показаться не такими интересными для изучения. Но здания ответственны за 40 процента использования энергии страны, и исследователи Беркли говорят, что они могут снизить это число, делая окна умнее.
Специалисты, которые изучают окна, не удивлены тем, что большинство людей считают их немного скучными.
«Это привычный объект, «говорят они, «и люди не знают, что нового, может быть сделано с окном».
Но в лаборатории в Беркли, штат Калифорния, окна находятся в центре внимания некоторых передовых исследований с применением нанокристаллической технологии.
По большей части, окна не являются хорошими изоляторами. Они позволяют утечку тепла зимой и впускают тепло в течение лета. Во многих домах до сих пор есть окна с одним стеклом.
Изолирование с Low-E окнами
Но человечество скоро узнало, что изоляция необходима, так как цены на энергоносители выросли в 1970-х.
Двойной стеклопакет стал общим, а потом пришли двойные стеклопакеты с невидимыми покрытиями, которые в два раза эффективнее. Сегодня они составляют более половины проданных окон за рубежом. В магазине, они маркируются low-e окна, сокращение от низкой теплоотдачи.
Был проведен эксперимент, суть которого заключается в следующем:
Для моделирования жаркого летнего дня используются инфракрасные лампы, специалисты ставят их за два двойных стеклопакета, которые выглядят одинаково. Человек становясь перед одним окном, чувствует, тепло, будто светит солнце. Но стоя перед другим стеклопакетом, отмечается, что оно значительно прохладнее, потому что оно имеет невидимый слой металла на стекле, который действует как изолятор.
На основе опыта был сделан вывод, что когда солнечный свет светит через обычное окно, он обеспечивает как свет, так и тепло. Большинство людей хотят получать входящий свет, но тепло это последнее, что они хотят ощущать в жаркий летний день, в этой проблемой могут справиться Low-E окна.
Умные окна с On/off переключателем
В лаборатории специалисты разрабатывают умное окно, которое может измениться, основываясь на погоде с помощью нанокристаллической технологии.
«Нанокристаллы очень малы. Именно поэтому, когда их распространяют в покрытие окна, человек ничего не видит, » говорят исследователи.
В одних условиях, покрытие позволяет поступать свету и теплу от Солнца, которые полезны для холодных дней. Но применив низкий электрический ток — пару вольт, заряд нанокристаллов изменяется, и они блокируют солнечное тепло, но не свет.
В идеале эти окна будут контролироваться системы отопления и охлаждения, то есть окна могли сделать здания более эффективными, не позволяя терять тепло. Вся потерянная энергия стоит денег, говорит Stephen Selkowitz, руководитель строительных технологий в Лаборатории Беркли.
«Это стоит домовладельцам порядка $ 40 млрд в год, » говорит он. «И я предпочел бы иметь 40 миллиардов долларов в кармане вместо отправления их в окно».
Специалисты считают, что умные окна может быть широкодоступными в хорошем качестве лишь через три года, но они не будут дешево стоить — возможно, их цена будет вдвое больше, чем стоят окна сегодня.
Стоимость должна снизиться, когда производство распространиться. И в один прекрасный день, умные окна будут доступны всем, и технология будет иметь гораздо более широкое воздействие.
Поделиться:
Оставить комментарий