Khai thác ánh sáng và nhiệt từ “cửa sổ lỏng”

những nhà kỹ thuật cho biết, phát minh “cửa sổ lỏng” mới kiên cố chặn ánh sáng mặt trời để giữ cho tòa nhà mát mẻ nhưng cũng hấp thụ nhiệt tỏa ra vào ban ngày hoặc ban đêm để cắt giảm giá bán năng lượng.

Cửa sổ được phát minh bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học kỹ thuật Nanyang, Singapore (NTU), sử dụng chất lỏng gốc hydrogel giữa các tấm kính và được phát hiện giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong những tòa nhà đến 45% phân tích cửa sổ kính truyền thống.

Phát minh cũng tiết kiệm năng lượng hơn khoảng 30% so sánh kính tiết kiệm năng lượng bán sẵn trên cuộc sống, cũng như thấp hơn, theo các nhà kỹ thuật NTU, các người đã dành sắp 1 thập kỷ cho dự án cho biết.

Trưởng nhóm nghiên cứu Long Yi phát biểu: “Trước đây, hoàn toàn người chỉ nói về việc ngăn chặn ánh sáng mặt trời vào mùa hè và để ánh sáng mặt trời chiếu vào nhà vào mùa đông, nhưng ko ai kể về việc lưu trữ nhiệt - bên tôi là các người lần đầu tiên làm cho điều này”.

Vật liệu “cửa sổ lỏng” Chắn chắn được sử dụng cho các mảnh kính nhỏ hoặc lớn. “Nó giống như nước”, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết. Theo 1 báo cáo của Liên Hợp Quốc năm 2009, những tòa nhà siêu ngốn năng lượng, rộng rãi trong số đó được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch, chiếm 40% lượng năng lượng tiêu dùng thế giới và cửa sổ chiếm một nửa mức tiêu thụ năng lượng ấy.

Cơ quan Năng lượng quốc tế cho biết, lượng khí thải khiến cho nóng hành tinh trực tiếp và gián tiếp từ điện và nhiệt thương mại được tiêu dùng trong các tòa nhà đã tăng lên mức cao nhất được ghi nhận vào năm 2019, chiếm 28% lượng khí thải CO₂ liên quan tới năng lượng tiêu thụ toàn cầu.

Sự gia nâng cao một phần được thúc đẩy bởi sự đòi hỏi năng lượng ngày càng tăng để sưởi ấm và khiến cho mát, có tỷ lệ người sở hữu thứ điều hòa không khí gia nâng cao và thời tiết khắc nghiệt, theo cơ quan này nhấn mạnh trong một báo cáo năm 2020.

những cửa sổ tiết kiệm năng lượng thường thì được khiến cho bằng những lớp phủ đắt tiền giúp giảm ánh sáng hồng ngoại đi vào hoặc ra khỏi tòa nhà, giúp giảm sự đòi hỏi sưởi ấm và khiến mát. Nhưng chúng không điều chỉnh ánh sáng nhìn thấy, một thành phần chính của ánh sáng mặt trời khiến cho những tòa nhà nóng lên.

Để khắc phục những giảm thiểu, các nhà nghiên cứu của NTU đã trộn vi hydrogel, nước và chất ổn định, phát hiện ra rằng nó chắc hẳn giảm tiêu thụ năng lượng 1 biện pháp hiệu quả ở rộng rãi vùng khí hậu vì nó tự động phản ứng sở hữu các thay đổi về nhiệt độ.

Hỗn hợp chất lỏng trong “cửa sổ thông minh” chuyển sang dạng đục hoặc đóng băng khi tiếp xúc có nhiệt, cản ánh sáng mặt trời. Khi nhiệt độ nguội đi, nó trở lại trạng thái trong suốt ban đầu, giải tỏa ánh sáng và nhiệt.

những nhà kỹ thuật của NTU đã tiến hành mô phỏng bằng giải pháp dùng các mô hình tòa nhà và dữ liệu thời tiết từ Thượng Hải, Las Vegas, Riyadh và Singapore, cũng như các thử nghiệm không tính trời ở Singapore, Quảng Châu và Bắc Kinh.

Họ hy vọng sẽ sớm bắt đầu việc làm có những siêu thị để hấp dẫn sự sử dụng rộng rãi thương mại.

các cửa sổ lỏng, say đắm nhất với những tòa nhà văn phòng có người dùng vào ban ngày, chắc được điều chỉnh cho những địa điểm khác nhau.

Nhưng chúng hiệu quả nhất ở vùng nhiệt đới và các nơi nhiệt độ tăng vào ban ngày và giảm mạnh vào ban đêm, chẳng hạn như Trung Đông. Những thí nghiệm cũng cho thấy, cửa sổ chất lỏng hợp lý giảm tiếng ồn tốt hơn 15% so với cửa sổ lắp kính hai lớp.