Khi nhiệt độ ngoài trời trên 32 độ C, cửa sổ được dán film sẽ trở nên mờ đi, tán xạ được 70% sức nóng mặt trời chiếu vào giúp làm mát trong các ngày nóng nực.
Thời tiết nóng nực không chỉ làm cho con người cảm hiểu bực bội mà còn làm giảm hiệu quả công việc, giải pháp đầu tiên lúc đó rất nhiều người nghĩ tới có lẽ là bật điều hòa. Thế nhưng bật điều hòa liên tục cũng đồng nghĩa với hóa đơn mức giá điện trở thành gánh lớn cho rất nhiều hộ gia đình và những văn phòng.
Chỉ tính riêng ở Mỹ, trong một năm, các tòa nhà văn phòng phải chi đến 29 tỷ USD cho các thiết bị làm mát, bên cạnh đó con số này còn tăng lên nữa khi mà khí hậu trên toàn cầu đang nóng lên. Mức phí điện cho điều hòa nhiệt độ chiếm tới 6% tổng chi tiêu chi phí điện của người Mỹ, các số liệu thống kê cho biết.
Với loại film dán cửa sổ này, những văn phòng sẽ không phải tốn một đồng cho điện điều hòa. (Ảnh: Pixabay).
Thế nhưng, với một loại tấm film tán nhiệt mới, Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra giải pháp thành công cho vấn đề này, giúp tiết kiệm hàng trăm ngàn USD phải chi cho hóa đơn mức giá điện của các tòa nhà văn phòng và các hộ gia đình. Loại film này được dán lên những cửa sổ và giúp tản được 70% sức nóng từ ánh nắng mặt trời chiếu vào. Với hệ thống này, nhóm nghiên cứu dự đoán những công ty, tập đoàn có thể tiết kiệm được trung bình 10% mức phí tiền tiện.
Ông Nicholas Fang, giáo sư cách vật liệu, cho hiểu việc phủ film lên các tấm kính cửa sổ giúp các tòa nhà tự làm mát thụ động nhưng vẫn đảm bảo đủ ánh sáng xuyên qua. Ông cũng cho thấy, so với những cách làm mờ kính hoặc lắp những loại kính biện pháp nhiệt đắt đỏ hiện giờ, thì việc phủ lớp film mới này tiết kiệm và hiệu quả hơn nhiều.
“Các loại cửa sổ thông minh trên thị trường hiện nay thường không thành công trong việc phản nhiệt từ mặt trời và tốn thêm điện để điều khiển, vậy nên, người dùng sẽ phải trả chi phí điện để làm cửa sổ mờ đi. Vậy nên, chúng tôi hiểu, các loại vật liệu và tấm phủ quang học mới sẽ là giải pháp hiệu quả hơn cho những loại cửa sổ thông minh”, ông nói.
Giải pháp tiết kiệm điện đơn giản cho các vấn đề của những thành phố lớn
Ông Fang bắt đầu thực hiện ý tưởng này khi hợp tác với một nhóm những nhà nghiên cứu ở Đại học Hong Kong. Mục đích thực hiện nghiên cứu này là nhằm giảm lượng tiêu thụ điện năng trong các tháng hè nóng nực.
“Giải quyết được thắc mắc này là một yếu tố quan trọng sống còn với những thành phố đông đúc, sôi động như HongKong, vì các thành phố này đang ở ngưỡng giới hạn cuối cùng của việc tiết kiệm điện năng, nghĩa là những thành phố đó không nguy cơ tiết kiệm thêm được nữa”, ông Fang giải thích.
Hong Kong hiện đang thực hiện cam kết đến năm 2025 sẽ giảm được 40% lượng điện năng tiêu thụ.
Những sinh viên ở MIT đã lưu ý tới một câu hỏi khá lớn từ những ô cửa sổ và phải làm sao để hạn chế ánh sáng mặt trời chiếu qua.
“Thực tế, đối với mỗi m2 cửa sổ, khoảng 500 watt điện ở dạng nhiệt năng vì ánh nắng mặt trời xuyên qua. Số điện này tương đương với khoảng 5 bóng đèn chiếu sáng”, ông Fang cho cho rằng.
Các nhà nghiên cứu trong nhóm nghiên cứu của ông Fang đã tập trung vào câu hỏi những loại vật liệu đổi pha làm tán xạ ánh nắng mặt trời như thế nào. Họ muốn ứng dụng nghiên cứu các loại vật liệu để tìm ra một loại cửa sổ mới, đặc biệt là trường hợp như loại vật liệu này có thể tán xạ ánh nắng mặt trời và làm chuyển hướng nhiệt.
Sau khi nghiên cứu các loại vật liệu nhiệt sắc (vật liệu thay đổi màu sắc dựa vào lượng nhiệt chiếu vào), nhóm nghiên cứu đã quyết định chọn các hạt vi phân poly-2-aminoethylmethacrylate hydrochloride.
“Loại vật liệu này giống như là một chiếc lưới đánh cá trong nước. Bản thân mỗi một sợi lưới này đều phản xạ một lượng ánh sáng nhất định. Tuy nhiên bởi có khá nhiều nước bao ở quanh lưới, nên mỗi sợi lưới lại rất khó nhìn cho rằng. Tuy nhiên một khi rút triệt để nước, thì các sợi lưới này lại nhìn hiểu rất rõ”, ông Fang cho cho rằng.
Rẻ và dễ chịu
Những nhà nghiên cứu đã dán hai tấm film tán nhiệt vào một tấm kính cửa sổ 12x12 inch, sau đó họ chiếu ánh sáng vào để mô phỏng ánh nắng mặt trời chiếu xuyên qua tấm kính. Cửa sổ này “mờ đi” khi tiếp xúc với nhiệt.
Thậm chí sự thay đổi ở tấm kính còn nhìn hiểu rõ, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng loại phim tản nhiệt này tán xạ được 70% lượng nhiệt phát ra từ bóng đèn chiếu vào tấm kính.
Trường hợp không có tấm kính này, nhiệt độ tăng lên tới 102 độ F (gần 39 độ C), nhưng khi được dán film thì nhiệt độ vẫn chỉ ở mức 93 độ F (gần 34 độ C).
“Đây là một sự khác biệt khá lớn. Bạn sẽ cảm nhận được sự thoải mái hoàn toàn khác biệt”, ông Fang cho hay.
Nhóm những nhà nghiên cứu tại MIT đang tiếp tục nghiên cứu về giải pháp dán tấm film trên cửa sổ và từ đó ứng dụng sang những bề mặt khác nhằm tiết kiệm lượng điện tiêu thụ. Nhưng, cửa sổ vẫn là vị trí lý tưởng để bắt đầu thử nghiệm này.
“Các cửa sổ là một yếu tố quan trọng cần đặc biệt chú ý khi nói về hiệu suất của các tòa nhà”, ông Xiaobo Yin, một giáo sư về biện pháp vật liệu thuộc Đại học Colorado cho cho rằng.
“Các loại cửa sổ thông minh có tính năng điều tiết lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào có khả năng là một xu thế của tương lai. Một ưu điểm quan trọng của nghiên cứu này đó là vật liệu dùng, giúp nâng khá cao khả năng ứng dụng và sản xuất những loại cửa sổ thông minh một kỹ thuật bền vững”.
Tin tức khác:
Hướng dẫn cách giặt nệm tại nhà với từng vết bẩn
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét