Ученые из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии представили прототип стекла, которое может затемняться и обогревать помещения. Умные стекла поступят в продажу уже в этом году и будут внедрены в фасады зданий, пишет Phys.org.
До 40% всех расходов на энергию в ЕС приходится на обогрев, охлаждение, кондиционирование воздуха и освещение зданий. Одно из решений — проект энергоэффективных оконных стекол Large-Area Fluidic Windows (LaWin), которым с 2015 года занимается группа исследователей из Йенского университета. В недавней статье в журнале Advanced Sustainable Systems под названием «Ультратонкое окно большой площади с настраиваемым затенением и способностью поглощать солнечную энергию на основе дистанционной коммутации магнитоактивной жидкости» ученые представили прототип такого оконного стекла.
Читайте также: Вакцина на основе пыльцы навсегда избавит от аллергии
Окно позволяет затемнять стекло с помощью кнопки, а его поверхность собирает тепловую энергию солнечных лучей. Достигается это за счет внедрения в стекло специальной жидкости. Координатор проекта Лотар Вондрачек говорит:
Ключевой особенностью нашего проекта является использование жидкостей в окнах и фасадах, например, в качестве теплоносителей или для обеспечения дополнительных функций. С этой целью мы разрабатываем новые стеклянные материалы, которые используются для циркуляции функциональных жидкостей
В последних прототипах в жидкость добавляются наночастицы железа, которые могут быть извлечены с помощью магнита.
В зависимости от количества частиц железа в жидкости сама жидкость приобретает разные оттенки серого или вовсе становится черной. В результате, можно контролировать освещение и собирать солнечное тепло, которое потом можно использовать для обогрева помещения
Эффективность системы сопоставима с традиционными солнечными тепловыми установками, но может быть легко интегрирована в фасад здания. Магнитная обработка железных частиц происходит в отдельном резервуаре. Также окнам не требуется подключение электричества.
Читайте также: Все деньги — на ветер и солнце: Возобновляемая энергетика в 2017 году
«Наибольшее преимущество крупномасштабных жидкостных окон заключается в том, что они могут заменить системы кондиционирования воздуха, системы регулирования дневного света и, например, теплую воду», — говорит Вондрачек.
Ключевым моментом является разработка экономичных стеклянных модулей большого размера. Они должны не только вместить специальные каналы для жидкости, но и не ломаться на протяжении всего срока службы здания и соответствовать строительным нормативам. Ученые смогли продемонстрировать на прототипах площадью 200 квадратных метров, что эти требования могут быть выполнены.