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 những ngày nóng nực.
Thời tiết nóng nực không chỉ làm cho con người cảm thấy bức rức mà còn làm giảm thành công việc làm, giải pháp đầu tiên lúc đó đa số người nghĩ đến có lẽ là bật điều hòa. Nhưng bật điều hòa liên tục cũng đồng nghĩa với hóa đơn kinh phí điện trở thành gánh lớn cho rất nhiều hộ gia đình và những văn phòng.
Chỉ tính riêng tại Mỹ, trong một năm, những tòa nhà văn phòng phải chi đến 29 tỷ USD cho những thiết bị làm mát, ngoài ra con số này còn tăng lên nữa khi mà khí hậu trên toàn cầu đang nóng lên. Tiền điện cho điều hòa nhiệt độ chiếm tới 6% tổng chi tiêu chi phí điện của người Mỹ, những số liệu thống kê cho hiểu.
Với loại film dán cửa sổ này, các văn phòng sẽ không phải tốn một đồng cho điện điều hòa. (Ảnh: Pixabay).
Nhưng, với một loại tấm film tán nhiệt mới, Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra giải pháp thành công cho thắc mắc này, giúp tiết kiệm hàng trăm ngàn USD phải chi cho hóa đơn chi phí điện của những tòa nhà văn phòng và các hộ gia đình. Loại film này được dán lên các 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 các công ty, tập đoàn có thể tiết kiệm được trung bình 10% số tiền chi phí tiện.
Ông Nicholas Fang, giáo sư phương pháp vật liệu, cho biết việc phủ film lên các tấm kính cửa sổ giúp các tòa nhà tự làm mát thụ động tuy nhiên vẫn đảm bảo đủ ánh sáng xuyên qua. Ông cũng cho thấy, so với những phương pháp làm mờ kính hoặc lắp các loại kính biện pháp nhiệt đắt đỏ ngày nay, thì việc phủ lớp film mới này tiết kiệm và hiệu quả hơn khá nhiều.
“Các loại cửa sổ thông minh trên thị trường bây giờ thường không hiệu quả trong việc phản nhiệt từ mặt trời và tốn thêm điện để điều khiển, chính vì vậy, người sử dụng sẽ phải trả mức giá điện để làm cửa sổ mờ đi. Vì thế, chúng tôi thấy, những loại vật liệu và tấm phủ quang học mới sẽ là giải pháp thành công hơn cho các loại cửa sổ thông minh”, ông nói.
Giải pháp tiết kiệm điện đơn giản cho những vấn đề của các thành phố nghiêm trọng
Ông Fang bắt đầu thực hiện ý tưởng này khi hợp tác với một nhóm những nhà nghiên cứu tại 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, tại những thành phố này đang tại ngưỡng giới hạn cuối cùng của việc tiết kiệm điện năng, nghĩa là các thành phố đó không thể tiết kiệm thêm được nữa”, ông Fang giải thích.
Hong Kong hiện đang thực hiện cam kết tới năm 2025 sẽ giảm được 40% lượng điện năng tiêu thụ.
Những sinh viên tại MIT đã lưu ý đến một vấn đề tương đối lớn từ những ô cửa sổ và làm thế nào 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 biết.
Những nhà nghiên cứu trong nhóm nghiên cứu của ông Fang đã tập trung vào vấn đề các loại vật liệu đổi pha làm tán xạ ánh nắng mặt trời như thế nào. Họ muốn ứng dụng nghiên cứu những loại vật liệu để tìm ra một loại cửa sổ mới, nhất là là nếu 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 tùy 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 tại có nhiều nước bao quanh lưới, nên mỗi sợi lưới lại khá khó nhìn thấy. Nhưng một khi rút triệt để nước, thì các sợi lưới này lại nhìn thấy khá rõ”, ông Fang cho thấy.
Rẻ và dễ chịu
Các 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.
Bên cạnh đó sự thay đổi tại tấm kính còn nhìn thấy rõ, các nhà nghiên cứu biết rằng loại phim tản nhiệt này tán xạ được 70% lượng nhiệt phát ra từ bóng đèn chiếu vào tấm kính.
Nếu không có tấm kính này, nhiệt độ tăng lên đến 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 ở 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. Thế 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 nhất là chú ý khi nói về hiệu suất của những tòa nhà”, ông Xiaobo Yin, một giáo sư về kỹ thuật vật liệu thuộc Đại học Colorado cho biết.
“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 rất cao thể ứng dụng và sản xuất những loại cửa sổ thông minh một phương pháp bền vững”.
Tin tức khác:
Hướng dẫn cách giặt thảm xe ôtô đúng cách tại nhà đơn giản
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét