Умните прозорци гъвкаво засенчват и добиват ток
През последните години разнообразни научни екипи сътвориха серия софтуерни разработки за фотоелектрични прозорци
Стъкла с избрани нюанси ще разрешат редица нови дизайнерски решения
(снимка: CC0 Public Domain)
Краят на май е – ту грее слънце, ту вали, а сегиз-тогиз и градушка пада. Работещите в доста офиси непрекъснато „ ръчкат ” прозорците: ту спускат щорите против ярките слънчеви лъчи, ту ги махат, тъй като с помръкването на небето и вътре става мрачно. В умния офис нямат този проблем: там прозорците сами се затъмняват с напичането на слънцето. Че дори и ток създават!
Понятията „ смарт ”, „ образован ” и „ интелигентен ” се спрягат много постоянно в света на актуалните технологии и към този момент даже са дотегнали, само че има няколко области, в които приложението на модерната техника в действителност заслужава да се окачестви като форма на просветеност – а новото потомство прозорци е една от тях.
Тониране
Тонирането на стъклата е региона, в която към този момент има най-вече разработки за независимо ръководство. Затъмнените прозорци са класическо решение за понижаване на слънчевото греене в интериора.
Досега обаче затъмняването постоянно е било статично. Стъклата могат да са с колорит, да вземем за пример зеленикави или синкави, само че в последна сметка когато на открито не пече мощно слънце, вътре би трябвало да се включат лампи, с цел да се компенсира неналичието на светлина. Това довежда до извратено решение: в съвременен офис с лъскава фасада работещите са принудени да работят на изкуствено осветяване измежду бял ден. Освен разхода за осветяване, това постоянно значи и проблеми със зрението у работещите, нерядко – главоболие.
Самотониращите се стъкла дават обещание да решат този проблем. Те всекидневно са покрити с тъничък, транспарантен филм от характерен материал, който се оцветява при използване на някакво влияние, да вземем за пример електричество. Най-често този пласт съдържа частици от характерен материал, да вземем за пример метал или даже ултра-модерния суперматериал графен. Частиците застават в разнообразни позиции под въздействието на някакво влияние – да вземем за пример ток. Когато слънчевите лъчи доближават повърхността на стъклото, частиците са подредени в конструкция, която ги прави видими; заради дребния им размер наподобява като че ли стъклото понижава прозрачността си, „ посивява ”. Когато няма ток, частиците се връщат назад в „ невидимо ” състояние.
още по тематиката
Това, несъмнено, допуска подаването на електричество да се управлява – да вземем за пример посредством датчик за дневна светлина.
По-новите разработки работят по сходен метод, само че без въздействието на ток. Вместо това частиците застават по стремежи метод под въздействие на дадена периодичност от слънчевата светлина. Така реакцията е опростена и усъвършенствана: пекне ли слънце, транспарантният филм върху стъклата потъмнява. Налице е самотониращо се стъкло.
Има и разработки на термохроматични прозорци. При тях затъмняването се предизвика не от въздействието на ток или дадена периодичност на забележимата светлина, а от загряването. Това наподобява разумно, тъй като функционалността за самотониране дава обещание да е дейна единствено в топлото време – през лятото, когато в действителност желаеме да спрем слънчевия зной. През зимата обаче, когато е студено, мощното слънчево греене няма да бъде блокирано, с цел да може интериорът да се затопля.
Добив на електрическа енергия
Самотониращите се стъкла са отлично решение, само че откриватели от целия свят се питат не може ли прозорците да вършат и нещо по-полезно от това да прикриват слънчевата светлина при мощно греене. Плоските фасади на актуалните жилищни и бизнес-сгради съставляват голяма повърхност. Ако тя можеше да прави нещо потребно, като да вземем за пример да генерира ток посредством фотоволтаика, вероятно резултатът би бил забележителен.
През последните години разнообразни научни екипи сътвориха серия софтуерни разработки за фотоелектрични прозорци.
През 2017 година учени от Националната лаборатория за възобновими енергийни източници в (NREL) при Нюйоркския университет на Съединени американски щати създадоха термохроматични прозорци, способни да трансформират дневната светлина в електричество с висока успеваемост. Технологията е основана на високотехнологични материали на база перовскит. Когато слънчевите лъчи доближат повърхността на прозореца, той се самотонира, само че в това положение е кадърен да генерира електричество. Така хем засенчва, хем създава ток. Когато слънцето не напича прозореца, стъклата охладняват и възстановяват транспарантното си положение.
В началото на 2018 година учени от известната лаборатория в Съединени американски щати „ Бъркли ” оповестиха, че са разкрили перовскитен материал, който може да се употребява за изработката на фотоволтаични стъкла. Той може да превключва сред положение на бистрота и неяснота, без това да нарушава ни минимум фотоелектричните му свойства. Регулирането на другите му положения се базира на промени в температурата и влажността.
Пак по това време се разчу за нов тип двоен стъклопакет, произвеждащ ток, създаден в Университета в Уоруик. Новият метод употребява газ, вместо вакуум, за преносна среда за електрическата сила. Едно от двете стъкла в него е покрито с вещество, което работи като източник на електрони под въздействието на осветяването със слънчевата светлина – своего рода „ фотокатод ”. Така прозорецът работи като самобитна презареждаема батерия.
Черешката на тортата измежду тези разработки обаче бе стъкло, което може да създава ток, оставайки изцяло транспарантно. За света това значи, че хилядите квадратни километри прозорци на постройките по целия свят могат да бъдат генератор всеки ден и по през целия ден. Новата технология всмуква невидимата ултравиолетова (UV) или инфрачервена светлина. Видимата част от спектъра – всички цветове на околния свят – остават забележими за окото, само че през това време прозорецът създава ток. Не стига това, само че и улавянето на ултравиолетовите и инфрачервените лъчи пази интериора от нежеланите въздействия на слънчевото греене (избеляване, прогаряне, нежелано загряване).
Цветни PV стъкла
След сходни достижения най-новата стъпка, по която учените в този момент работят, е развиването на стъкла, които могат да се самотонират, да добиват електрическа енергия при тониране и да се оцветяват в тъкмо избрани, мечтани цветове. Това е значимо за дизайна на постройките.
Най-новият „ вик ” измежду тези разработки е самотониращ се фотоволтаичен прозорец, който добива златист цвят при затъмняване и активиране на фотоелектричната активност.
Ако стъклата могат да получават избран колорит, бидейки фотоволтаични, това ще разреши редица нови дизайнерски решения. Тогава може да се чака проектантите на здания най-накрая да възприемат технологията и да я интергират още на стадия на планиране на всяка нова сграда.
Стъкла с избрани нюанси ще разрешат редица нови дизайнерски решения
(снимка: CC0 Public Domain)
Краят на май е – ту грее слънце, ту вали, а сегиз-тогиз и градушка пада. Работещите в доста офиси непрекъснато „ ръчкат ” прозорците: ту спускат щорите против ярките слънчеви лъчи, ту ги махат, тъй като с помръкването на небето и вътре става мрачно. В умния офис нямат този проблем: там прозорците сами се затъмняват с напичането на слънцето. Че дори и ток създават!
Понятията „ смарт ”, „ образован ” и „ интелигентен ” се спрягат много постоянно в света на актуалните технологии и към този момент даже са дотегнали, само че има няколко области, в които приложението на модерната техника в действителност заслужава да се окачестви като форма на просветеност – а новото потомство прозорци е една от тях.
Тониране
Тонирането на стъклата е региона, в която към този момент има най-вече разработки за независимо ръководство. Затъмнените прозорци са класическо решение за понижаване на слънчевото греене в интериора.
Досега обаче затъмняването постоянно е било статично. Стъклата могат да са с колорит, да вземем за пример зеленикави или синкави, само че в последна сметка когато на открито не пече мощно слънце, вътре би трябвало да се включат лампи, с цел да се компенсира неналичието на светлина. Това довежда до извратено решение: в съвременен офис с лъскава фасада работещите са принудени да работят на изкуствено осветяване измежду бял ден. Освен разхода за осветяване, това постоянно значи и проблеми със зрението у работещите, нерядко – главоболие.
Самотониращите се стъкла дават обещание да решат този проблем. Те всекидневно са покрити с тъничък, транспарантен филм от характерен материал, който се оцветява при използване на някакво влияние, да вземем за пример електричество. Най-често този пласт съдържа частици от характерен материал, да вземем за пример метал или даже ултра-модерния суперматериал графен. Частиците застават в разнообразни позиции под въздействието на някакво влияние – да вземем за пример ток. Когато слънчевите лъчи доближават повърхността на стъклото, частиците са подредени в конструкция, която ги прави видими; заради дребния им размер наподобява като че ли стъклото понижава прозрачността си, „ посивява ”. Когато няма ток, частиците се връщат назад в „ невидимо ” състояние.
още по тематиката
Това, несъмнено, допуска подаването на електричество да се управлява – да вземем за пример посредством датчик за дневна светлина.
По-новите разработки работят по сходен метод, само че без въздействието на ток. Вместо това частиците застават по стремежи метод под въздействие на дадена периодичност от слънчевата светлина. Така реакцията е опростена и усъвършенствана: пекне ли слънце, транспарантният филм върху стъклата потъмнява. Налице е самотониращо се стъкло.
Има и разработки на термохроматични прозорци. При тях затъмняването се предизвика не от въздействието на ток или дадена периодичност на забележимата светлина, а от загряването. Това наподобява разумно, тъй като функционалността за самотониране дава обещание да е дейна единствено в топлото време – през лятото, когато в действителност желаеме да спрем слънчевия зной. През зимата обаче, когато е студено, мощното слънчево греене няма да бъде блокирано, с цел да може интериорът да се затопля.
Добив на електрическа енергия
Самотониращите се стъкла са отлично решение, само че откриватели от целия свят се питат не може ли прозорците да вършат и нещо по-полезно от това да прикриват слънчевата светлина при мощно греене. Плоските фасади на актуалните жилищни и бизнес-сгради съставляват голяма повърхност. Ако тя можеше да прави нещо потребно, като да вземем за пример да генерира ток посредством фотоволтаика, вероятно резултатът би бил забележителен.
През последните години разнообразни научни екипи сътвориха серия софтуерни разработки за фотоелектрични прозорци.
През 2017 година учени от Националната лаборатория за възобновими енергийни източници в (NREL) при Нюйоркския университет на Съединени американски щати създадоха термохроматични прозорци, способни да трансформират дневната светлина в електричество с висока успеваемост. Технологията е основана на високотехнологични материали на база перовскит. Когато слънчевите лъчи доближат повърхността на прозореца, той се самотонира, само че в това положение е кадърен да генерира електричество. Така хем засенчва, хем създава ток. Когато слънцето не напича прозореца, стъклата охладняват и възстановяват транспарантното си положение.
В началото на 2018 година учени от известната лаборатория в Съединени американски щати „ Бъркли ” оповестиха, че са разкрили перовскитен материал, който може да се употребява за изработката на фотоволтаични стъкла. Той може да превключва сред положение на бистрота и неяснота, без това да нарушава ни минимум фотоелектричните му свойства. Регулирането на другите му положения се базира на промени в температурата и влажността.
Пак по това време се разчу за нов тип двоен стъклопакет, произвеждащ ток, създаден в Университета в Уоруик. Новият метод употребява газ, вместо вакуум, за преносна среда за електрическата сила. Едно от двете стъкла в него е покрито с вещество, което работи като източник на електрони под въздействието на осветяването със слънчевата светлина – своего рода „ фотокатод ”. Така прозорецът работи като самобитна презареждаема батерия.
Черешката на тортата измежду тези разработки обаче бе стъкло, което може да създава ток, оставайки изцяло транспарантно. За света това значи, че хилядите квадратни километри прозорци на постройките по целия свят могат да бъдат генератор всеки ден и по през целия ден. Новата технология всмуква невидимата ултравиолетова (UV) или инфрачервена светлина. Видимата част от спектъра – всички цветове на околния свят – остават забележими за окото, само че през това време прозорецът създава ток. Не стига това, само че и улавянето на ултравиолетовите и инфрачервените лъчи пази интериора от нежеланите въздействия на слънчевото греене (избеляване, прогаряне, нежелано загряване).
Цветни PV стъкла
След сходни достижения най-новата стъпка, по която учените в този момент работят, е развиването на стъкла, които могат да се самотонират, да добиват електрическа енергия при тониране и да се оцветяват в тъкмо избрани, мечтани цветове. Това е значимо за дизайна на постройките.
Най-новият „ вик ” измежду тези разработки е самотониращ се фотоволтаичен прозорец, който добива златист цвят при затъмняване и активиране на фотоелектричната активност.
Ако стъклата могат да получават избран колорит, бидейки фотоволтаични, това ще разреши редица нови дизайнерски решения. Тогава може да се чака проектантите на здания най-накрая да възприемат технологията и да я интергират още на стадия на планиране на всяка нова сграда.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ