Sənaye

Yeni pəncərə dizaynları binaların öz enerjisini istehsal etməsinə kömək edə bilərmi?

Yeni pəncərə dizaynları binaların öz enerjisini istehsal etməsinə kömək edə bilərmi?

Ofis binasının pəncərələri [Şəkil: C P Storm, Flickr]

Hal-hazırda müasir binalar inkişaf etmiş ölkələrdə istehlak olunan enerjinin təxminən yüzdə 40-nı təşkil edir ki, bunların da üçdə ikisi istilik və soyutma ilə əlaqələndirilə bilər. Bununla birlikdə, bu illər ərzində enerji sektorunun və tədqiqat qurumlarının enerji istifadəsini azaltmaq və xərcləri azaltmaq cəhdləri çərçivəsində bir sıra yenilikçi pəncərə dizaynları meydana çıxdı.

Ən son yeniliklərdən biri də University College London (UCL) tərəfindən hazırlanmış enerji qənaət edən ‘ağıllı pəncərə’ dir. Hələ də test mərhələsində olan bu dizayn, bir otağa yansıyan işıq miqdarını yüzdə 5-dən aşağı endirən nanostrukturlardan ibarət olan əks-yansıtıcı bir xüsusiyyəti özündə birləşdirir. Nanostrukturlar, güvə kimi müəyyən həşəratlarda əks olunan əks etdirici keyfiyyətləri təqlid edən bir şəkildə düzülmüşdür və bununla da parıltıları azaltmağa kömək edir. Pəncərələrdə soyuq günlərdə binadan istilik axınının qarşısını alan və isti günlərdə günəş işığından infraqırmızı radiasiyanın daxil olmasının qarşısını alan vanadioksidin nazik bir örtüyü var.

Nanostrukturlar, suyun yapışmasını azaltmaq üçün də hazırlanmışdır, belə ki, yağış damcıları şüşədən yuvarlanmağa, toz və kir yığmağa meyllidir, pəncərələri qismən özünü təmizləyir. Mühəndislik və Fizika Elmləri Tədqiqat Şurası (EPSRC) tərəfindən maliyyələşdirilən layihənin ümumi məqsədi enerji istifadəsinə qənaət etmək, təmizlik xərclərini azaltmaq və istilik xərclərini yüzdə 40 azaltmaqdır.

Dr Ioannis Papakonstantinou-nun rəhbərlik etdiyi UCL tədqiqat qrupu, bu pəncərələrin üç ilə beş il ərzində ticari olaraq satışa təqdim ediləcəyini ümid edir. Bu vaxt, qrup eyni şəkildə özünü təmizləyən və enerji qənaət edən təsir göstərmək üçün mövcud pəncərələrə quraşdırıla bilən ağıllı bir polimer film hazırlamağı da hədəfləyir.

Windows da bərpa olunan enerji istehsal edən elektrik enerjisi istehsal edən örtüklərlə istehsal olunur. Bu cür dizaynlar istehsal edən şirkətlərdən biri də keçən ilin mart ayında belə bir məhsulu sınaqdan keçirdiyini elan edən SolarWindow Technologies şirkətidir. Şirkətin məqsədi bir il ərzində investisiya gəliri təmin edərək enerji yarada biləcək bir pəncərə inkişaf etdirmək idi. Avqust ayında SolarWindow, yeni pəncərəsinin binada adi günəş panelləri tərəfindən istehsal olunan enerjinin 50 qatından çox enerji istehsal edə biləcəyini və karbon, hidrogen, azot və oksigen kimi üzvi materiallardan hazırlanan mövcud pəncərələr üçün enerji yaradan örtüklər istehsal edə biləcəyini açıqladı. Bu örtüklər günəş hüceyrələrini qorumaq üçün bir pəncərənin içərisinə quraşdırılmalıdır. Enerji örtük içərisindəki bir sıra ‘görünməz’ tellər tərəfindən yaradılacaqdır.

[Şəkil: SolarWindow Texnologiyaları]

Bu cür dizaynlar üzərində işləyənlər yalnız SolarWindow deyil. Miçiqan Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları 2014-cü ilin avqustunda tamamilə şəffaf enerji istehsal edən bir pəncərə yaratdılar. Pəncərə bir günəş PV hüceyrəsi kimi işləyir və SolarWindow-un məhsulu kimi ABŞ şəhərlərindəki ofis və mənzil blokları kimi hündür binalar üçün dizayn edilmişdir. Tədqiqat Miçiqan Dövlət Universitetinin kimya mühəndisliyi və materialşünaslıq üzrə dosenti Richard Lunt tərəfindən təsis edilən MIT startapı Ubiquitous Energy tərəfindən aparılır. Pəncərənin işləmə qaydası günəş PV nəslinin normal olaraq udulmasını tələb etdiyi üçün yalnız 'qismən şəffaf' olan digər 'günəş pəncərələrindən fərqli olaraq görünən işığın keçməsinə icazə verərkən günəş spektrinin görünməyən hissəsini yığmasıdır. fotonları elektrona çevirmək üçün. Bu, tamamilə şəffaf bir PV hüceyrəsinin yaradılmasının əsasən qeyri-mümkün olduğu deməkdir. Bir pəncərə PV yanaşmasını izləməyə çalışırsa, işığın bir hissəsini ən azı pəncərədən mənimsəmək lazımdır, ən yaxşı halda onu qismən şəffaf etmək lazımdır.

Michigan Dövlət Universiteti və Hər yerdə olan Enerji, ultrabənövşəyi və infraqırmızı işığın spesifik dalğa boylarını udan üzvi duzlardan ibarət bir ‘şəffaf lüminesans günəş konsentratoru’ (TLSC) inkişaf etdirdikləri üçün fərqli bir yanaşma təqib etdilər. Bunlar daha sonra plastik təbəqənin kənarında qara zolaqlar kimi görünən şərti PV materialının şeridlərinin onu elektrik enerjisinə çevirdiyi pəncərənin kənarına yönəldilən başqa, görünməyən, infraqırmızı işığın dalğa boyu kimi işıqlandırılır.

BAXIN: Kanadanın Super Enerji Verimli Net Zero Evləri

Hazırda TLSC yalnız yüzdə 1-ə yaxın bir effektivliyə malikdir, lakin tədqiqatçılar bunun kütləvi istehsal ilə artacağını düşünürlər. Daha sonra bu hündür binalardakı pəncərələr üçün və ya daha kiçik miqyasda mobil cihazlar üçün ekranlar üçün istifadə edilə bilər.

Bəzi enerji istehsal edən pəncərələr bir binada daxili hava istiliyini azalda bilər, başqa sözlə soyutma effekti verir. Solaria, pəncərə şüşəsinə yerləşdirilmiş 2,5 mm şeritler PV daxil edən bir pəncərə inkişaf etdirir ki, bu da yalnız enerji istehsal etmir, həm də günəş işığının daxili istiliyə təsiri olan "günəş istilik qazanma əmsalı" nı azaldır.

Bu yeniliklərin müvəffəqiyyətlə kommersiyalaşdırıldığını düşünərək bazara çıxdıqdan sonra nə qədər səmərəli olacağı hələ açıqlanmır. Hal-hazırda, əksəriyyəti hələ də sınaqdan keçirilir və inkişaf etdirilir və bu niş sektor hələ başlanğıc mərhələsindədir.

Buna baxmayaraq, enerjini səmərəli və səmərəli istehsal edən pəncərə dizaynları istehsal oluna bilərsə, binaların tamamilə öz gücləri ilə enerji istehsal edə bilməsi, enerji istehsalını daha çox bölgəyə paylayaraq, enerji və xərclərə qənaət edərək karbon emissiyalarını azaltmaq yolunda bir addım daha çox olacaqdır.

Çox maraqlı ola bilər - işləsə.

Videoya baxın: Plastik pencere ve qapilar - IDES MMC (Noyabr 2020).