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

các nhà kỹ thuật cho biết, phát minh “cửa sổ lỏng” mới cứng cáp 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 chi phí năng lượng.

Cửa sổ được phát minh bởi những nhà nghiên cứu tại Đại học công nghệ Nanyang, Singapore (NTU), sử dụng chất lỏng gốc hydrogel giữa những tấm kính và được phát hiện giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong những tòa nhà tới 45% so với 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 thị trường, 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, tất cả người chỉ nhắc về việc ngăn chặn ánh sáng mặt trời vào mùa hè và để ánh sáng mặt trời chiếu vào nhà vào mùa đông, nhưng không ai kể về việc lưu trữ nhiệt - chúng tôi là các người trước tiên làm điều này”.

Vật liệu “cửa sổ lỏng” chắc chắn được tiêu dùng 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, các tòa nhà siêu ngốn năng lượng, phong phú trong số ấy được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch, chiếm 40% lượng năng lượng sử dụng thị trường và cửa sổ chiếm 1 nửa mức tiêu thụ năng lượng đó.

Cơ quan Năng lượng quốc tế cho biết, lượng khí thải làm nóng hành tinh trực tiếp và gián tiếp từ điện và nhiệt thương mại được sử dụng trong những 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 cần dùng năng lượng ngày càng nâng cao để sưởi ấm và làm cho mát, sở hữu tỷ lệ người với trang bị điều hòa ko khí gia tăng và thời tiết khắc nghiệt, theo cơ quan này lưu ý trong một báo cáo năm 2020.

những cửa sổ tiết kiệm năng lượng Thông thường được làm bằng các lớp phủ đắt tiền giúp giảm ánh sáng hồng ngoại đi vào hoặc ra khỏi tòa nhà, giúp giảm lời yêu cầu sưởi ấm và khiến cho mát. Nhưng chúng ko 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 các tránh, 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 giải pháp hiệu quả ở phổ biến vùng khí hậu vì nó tự động phản ứng có những thay đổi về nhiệt độ.

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

những nhà khoa học của NTU đã tiến hành mô phỏng bằng giải pháp sử dụng những 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 trông mong sẽ sớm bắt đầu công việc mang các doanh nghiệp để hấp dẫn sự lưu ý thương mại.

các cửa sổ lỏng, ham mê nhất với những tòa nhà văn phòng có quý khách vào ban ngày, vững chắc được điều chỉnh cho các vị trí khác nhau.

Nhưng chúng hiệu quả nhất ở vùng nhiệt đới và các nơi nhiệt độ nâng cao vào ban ngày và giảm mạnh vào ban đêm, chẳng hạn như Trung Đông. Những thử nghiệm cũng cho thấy, cửa sổ chất lỏng tuyệt vời giảm tiếng ồn chất lượng hơn 15% đối chiếu cửa sổ lắp kính hai lớp.