Дослідницька група під керівництвом Нідерландської організації прикладних наукових досліджень розробила нову технологію сонцезахисних вікон на основі термохромного смарт-скла.
Скло може змінити коефіцієнт пропускання інфрачервоного випромінювання під впливом сонячного випромінювання. Воно не стає помітно темнішим, оскільки ефект відбувається лише в інфрачервоній частині сонячного спектру, тому воно стає менш прозорим для сонячного тепла.
«Залежно від використовуваної фотоелектричної технології довжини хвиль мають бути синхронізовані, щоб термохромний матеріал не блокував довжини хвиль, які використовуються фотоелектричними модулями для збирання енергії. Така ідея виникла в деяких дискусіях, але зараз активно не розвивається», - сказав дослідник Паскаль Бускенс
Дослідницька група використовувала діоксид ванадію (VO 2 ) як функціональний матеріал у пігментованому полімерному плівковому покритті, оскільки він змінює свою кристалічну структуру а, отже, свої оптичні властивості при високих температурах. Термохромне покриття комбінували зі стандартним низькоемісійним (low-E)
склом із покриттям.
Концепція сонячного вікна, що пропонується, працює, блокуючи тепло від сонця при високій температурі зовнішнього повітря і поглинаючи тепло в холоднішу погоду.
"VO2 змінює свою кристалічну структуру при певній температурі", - пояснив Бускенс. "З цією зміною кристалічної структури також змінюються електричні та оптичні властивості, а це означає, що матеріал поглинає більше інфрачервоного світла у високотемпературній кристалічній фазі, а поглинена сонячна енергія не передається в будівлю".
У кристалічній фазі з низькою температурою більшість інфрачервоного світла передається і тому може проникати в будинок. Температуру, за якої перемикається матеріал, можна регулювати за допомогою легування іонами металів і, отже, можна налаштувати для оптимального енергозбереження.
«Найоптимальніша температура перемикання становить близько 20°C, — сказав Бускенс.
Дослідники стверджують, що розумне вікно може забезпечити економію енергії до 8% в окремих будівлях, дуплексах і будинках з терасами.
"Для квартир з великими вікнами може бути досягнута ще вища економія енергії до 30%",
- сказали вони. «Загалом термохромне покриття додає від 6,00 до 7,50 євро на квадратний метр порівняно із стандартним низькоемісійним склом, яке нині використовується у нових будинках. Тут через низькі додаткові виробничі витрати можлива окупність інвестицій протягом семи років».
За словами Бускенса, економія енергії та річна економія витрат залежать від характеристик вікна та будівлі. "Тому ці значення можуть сильно відрізнятися, і ми намагаємося внести деяку узгодженість у звітність", - сказав він.
За словами вчених, витрати на матеріали та застосування термохромного ламінату становлять від 3 до 5 євро за квадратний метр.
"Кінцеві витрати для кінцевого користувача багато в чому залежатимуть від скляних компаній, що продають продукт", - сказав Бускен. «Але через низьку вартість самого матеріалу та велику потенційну економію забезпечується привабливе економічне обґрунтування, при цьому окупність інвестицій для кінцевих користувачів залишається на прийнятному рівні близько семи років».
Джерело: pv-magazine.com
