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

những nhà khoa học cho biết, phát minh “cửa sổ lỏng” mới vững 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 mức giá năng lượng.

Cửa sổ được phát minh bởi những nhà nghiên cứu tại Đại học khoa học 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 đến 45% phân tích cửa sổ kính truyền thống.

Phát minh cũng tiết kiệm năng lượng hơn khoảng 30% so sánh kính tiết kiệm năng lượng bán sẵn trên cuộc sống, cũng như phải chăng hơn, theo các nhà khoa học NTU, những 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 nói 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 nói về việc lưu trữ nhiệt - bên tôi là những người thứ 1 làm cho điều này”.

Vật liệu “cửa sổ lỏng” kiên cố được dùng cho các mảnh kính nhỏ hoặc to lớn. “Nó tương đương 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, phổ biến trong số đó được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch, chiếm 40% lượng năng lượng sử dụng cuộc sống và cửa sổ chiếm 1 nửa mức tiêu thụ năng lượng đấy.

Cơ quan Năng lượng quốc tế cho biết, lượng khí thải làm cho 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 tới năng lượng tiêu thụ cuộc sống.

Sự gia tăng một phần được thúc đẩy bởi nhu cầu cần thiết năng lượng ngày càng nâng cao để sưởi ấm và làm cho mát, mang tỷ lệ người mang vật dụng điều hòa ko khí gia nâng cao và thời tiết khắc nghiệt, theo cơ quan này ưa chuộng trong một báo cáo năm 2020.

các cửa sổ tiết kiệm năng lượng Thông thường được khiến bằng những lớp phủ đắt tiền giúp giảm ánh sáng hồng ngoại đi vào hoặc ra khỏi tòa nhà, giúp giảm cần thiết sưởi ấm và làm cho mát. Nhưng chúng không điều chỉnh ánh sáng nhìn thấy, 1 thành phần chính của ánh sáng mặt trời làm cho các tòa nhà nóng lên.

Để khắc phục các giảm thiểu, những nhà nghiên cứu của NTU đã trộn vi hydrogel, nước và chất ổn định, phát hiện ra rằng nó chắc giảm tiêu thụ năng lượng 1 phương pháp hiệu quả ở phần đông vùng khí hậu vì nó tự động phản ứng với các thay đổi về nhiệt độ.

Hỗn hợp chất lỏng trong “cửa sổ thông minh” chuyển sang dạng đục hoặc đóng băng lúc tiếp xúc với 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.

các nhà kỹ thuật của NTU đã tiến hành mô phỏng bằng phương pháp sử dụng các mô hình tòa nhà và dữ liệu thời tiết từ Thượng Hải, Las Vegas, Riyadh và Singapore, cũng như những thực nghiệm bên cạnh trời ở Singapore, Quảng Châu và Bắc Kinh.

Họ kỳ vọng sẽ sớm bắt đầu làm việc với các siêu thị để hấp dẫn sự ưa chuộng thương mại.

các cửa sổ lỏng, ưa thích nhất có những tòa nhà văn phòng với khách hàng vào ban ngày, kiên cố được điều chỉnh cho những vị trí khác nhau.

Nhưng chúng hiệu quả nhất ở vùng nhiệt đới và các nơi nhiệt độ tăng vào ban ngày và giảm mạnh vào ban đêm, chẳng hạn như Trung Đông. Các thử nghiệm cũng cho thấy, cửa sổ chất lỏng logic giảm tiếng ồn rât tốt 15% đối chiếu cửa sổ lắp kính hai lớp.