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

những nhà kỹ thuật cho biết, phát minh “cửa sổ lỏng” mới chắc chắn 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 tiền năng lượng.

Cửa sổ được phát minh bởi những nhà nghiên cứu tại Đại học khoa học Nanyang, Singapore (NTU), dùng chất lỏng gốc hydrogel giữa những 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% đối chiếu kính tiết kiệm năng lượng bán sẵn trên trái đất, cũng như rẻ hơn, theo các nhà công nghệ NTU, các người đã dành gần một thập kỷ cho dự án cho biết.

Trưởng nhóm nghiên cứu Long Yi phát biểu: “Trước đây, đông đảo 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 đầu tiên khiến cho điều này”.

Vật liệu “cửa sổ lỏng” chắc được sử dụng cho những 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, lan rộng trong số đấy được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch, chiếm 40% lượng năng lượng sử dụng trái đất và cửa sổ chiếm một nửa mức tiêu thụ năng lượng ấy.

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 tiêu dùng trong các tòa nhà đã nâng cao lên mức cao nhất được ghi nhận vào năm 2019, chiếm 28% lượng khí thải CO₂ liên quan đến năng lượng tiêu thụ toàn cầu.

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

những cửa sổ tiết kiệm năng lượng Đôi khi được làm bằng các lớp phủ đắt tiền giúp giảm ánh sáng hồng ngoại đi vào hoặc ra khỏi tòa nhà, giúp giảm thiết yếu sưởi ấm và khiến mát. Nhưng chúng ko điều chỉnh ánh sáng xem sét, một thành phần chính của ánh sáng mặt trời khiến các 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 phương pháp hiệu quả ở nhiều loại vùng khí hậu vì nó tự động phản ứng mang những thay đổi về nhiệt độ.

Hỗn hợp chất lỏng trong “cửa sổ thông minh” chuyển sang dạng đục hoặc đóng băng lúc tiếp xúc sở hữu 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 kỹ thuật của NTU đã tiến hành mô phỏng bằng biện pháp sử dụng các mô hình tòa nhà và dữ liệu thời tiết từ Thượng Hải, Las Vegas, Riyadh và Singapore, cũng như các thử nghiệm kế bên trời ở Singapore, Quảng Châu và Bắc Kinh.

Họ hy vọng sẽ sớm bắt đầu công việc có các nhà hàng để thu hút sự ưa chuộng thương mại.

những cửa sổ lỏng, mê thích nhất sở hữu các tòa nhà văn phòng có người sử dụng vào ban ngày, chắc được điều chỉnh cho những địa điểm khác nhau.

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