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

những nhà kỹ thuật cho biết, phát minh “cửa sổ lỏng” mới chắc 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), tiêu dùng chất lỏng gốc hydrogel giữa các tấm kính và được phát hiện giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong những tòa nhà tới 45% phân tích cửa sổ kính truyền thống.

Phát minh cũng tiết kiệm năng lượng hơn khoảng 30% phân tích kính tiết kiệm năng lượng bán sẵn trên trái đất, cũng như thấp hơn, theo các nhà khoa học NTU, các người đã dành sắp 1 thập kỷ cho dự án cho biết.

Trưởng nhóm nghiên cứu Long Yi phát biểu: “Trước đây, rất nhiều người chỉ kể 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 nhắc về việc lưu trữ nhiệt - chúng tôi là những người lần đầu khiến cho điều này”.

Vật liệu “cửa sổ lỏng” dĩ nhiên được sử dụng cho các mảnh kính nhỏ hoặc to lớn. “Nó tương tự nước”, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết. Theo 1 báo cáo của Liên Hợp Quốc năm 2009, các tòa nhà cực kỳ ngốn năng lượng, nhiều kiểu trong số đó được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch, chiếm 40% lượng năng lượng dùng thị trường và cửa sổ chiếm 1 nửa mức tiêu thụ năng lượng đấy.

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

Sự gia tăng một phần được thúc đẩy bởi đòi hỏi năng lượng ngày càng tăng để sưởi ấm và làm mát, sở hữu tỷ lệ người với lắp thêm điều hòa không khí gia nâng cao và thời tiết khắc nghiệt, theo cơ quan này để ý trong 1 báo cáo năm 2020.

những cửa sổ tiết kiệm năng lượng thường thì được làm cho bằng các 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 làm mát. Nhưng chúng không điều chỉnh ánh sáng xem sét, một thành phần chính của ánh sáng mặt trời khiến cho những tòa nhà nóng lên.

Để khắc phục những tránh, những nhà nghiên cứu của NTU đã trộn vi hydrogel, nước và chất ổn định, phát hiện ra rằng nó có thể giảm tiêu thụ năng lượng một phương pháp hiệu quả ở phổ biến vùng khí hậu vì nó tự động phản ứng có 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 công nghệ của NTU đã tiến hành mô phỏng bằng giải pháp tiêu dùng các mô hình tòa nhà và dữ liệu thời tiết từ Thượng Hải, Las Vegas, Riyadh và Singapore, cũng như các thí nghiệm bên cạnh trời ở Singapore, Quảng Châu và Bắc Kinh.

Họ trông mong sẽ sớm bắt đầu công việc sở hữu những nhà hàng để thu hút sự nhấn mạnh thương mại.

các cửa sổ lỏng, say mê nhất sở hữu các tòa nhà văn phòng mang người dùng vào ban ngày, dĩ nhiên được điều chỉnh cho những vị trí khác nhau.

Nhưng chúng hiệu quả nhất ở vùng nhiệt đới và những nơi nhiệt độ nâng cao vào ban ngày và giảm mạnh vào ban đêm, chẳng hạn như Trung Đông. Những thí nghiệm cũng cho thấy, cửa sổ chất lỏng xuất sắc giảm tiếng ồn đảm bảo hơn 15% phân tích cửa sổ lắp kính hai lớp.