Автоматизираната система прави умните прозорци по-умни
Интелигентни прозорци, оборудвани с контролируеми стъкла, могат да увеличат осветлението, охлаждането и отоплителните системи, като променят техния нюанс, спестявайки до 40% при средните разходи за енергия на сградата.
Тези интелигентни прозорци изискват енергия за работа, така че те са сравнително сложни за инсталиране в съществуващи сгради. Но с прилагането на нова технология за соларни клетки изследователите в Принстънския университет разработват различен вид система на интелигентен прозорец: версия, която обещава да бъде евтина и лесна за приложение в съществуващите прозорци. Тази система използва ултравиолетови лъчи за генериране на електричество, което улеснява химическите реакции, които при необходимост осветяват или потъмняват стъклото.
При потъмняване прозорецът може да блокира повече от 80% от светлината.
„Слънчевата светлина е смес от електромагнитно лъчение, съставено от почти UV лъчи, видима светлина и инфрачервена енергия или топлина“, каза Yueh-Lin (Lynn) Loo, директор на Andlinger Center for Energy and the Environment, професор по инженерство. „Искахме интелигентният прозорец динамично да контролира количеството на естествената светлина и топлина, които могат да влязат вътре, като спестява от енергийни разходи и прави пространството по-удобно“.
Интелигентният прозорец контролира предаването на видима светлина и инфрачервена топлина в сградата, докато новият тип слънчеви клетки използват близка до UV светлина за захранване на системата.
„Тази нова технология всъщност е интелигентно управление на целия спектър от слънчева светлина“, казва Loo, професор по химическо и биологично инженерство. Loo е една от авторите на проучването, публикувано на 30 юни, описващо тази технология.
Тъй като близката до UV светлина е невидима за човешкото око, изследователите се стремят да я използват за електрическата енергия, необходима за активиране на технологията за оцветяване.
„Използването на ултравиолетова светлина за захранване на тези прозорци означава, че слънчевите клетки могат да бъдат прозрачни и да заемат същите отпечатъци на прозореца, без да се конкурират за същата спектрална гама или да налагат естетически и дизайнерски ограничения“, добави Loo. „Типичните соларни клетки, изработени от силиций, са черни, защото абсорбират цялата видима светлина и някаква инфрачервена топлина – така че те биха били неподходящи за това приложение“.
Изследвателите са използвали органични полупроводници – за изграждането на слънчевите клетки.
Тяхната химическа структура може да бъде модифицирана да абсорбира в тесен диапазон от дължини на вълните – в този случай близо до ултравиолетова светлина.
Молекулите на полупроводника се отлагат като тънки филми върху стъкло със същите производствени методи, използвани от производителите на органични светлинни диоди.
Когато соларната клетка работи, слънчевата светлина възбужда органичните полупроводници, за да произвеждат електричество.
В същото време изследователите изграждат интелигентен прозорец, състоящ се от електрохромни полимери, които контролират нюанса и могат да работят с електричеството, произведена от соларната клетка.
Когато близката до ултравиолетова светлина от слънцето генерира електричен заряд в соларната клетка, зареждането предизвиква реакция в електрохромния прозорец, което води до промяна на яркостта от прозрачно до тъмно синьо.
Целта е да се създаде гъвкава версия на соларно – контролирана система за умни прозорци, която да може да се приложи към съществуващите прозорци чрез ламиниране.
Всеки може да вземе тези безжични интелигентни прозоречни ламинати – които могат да имат лепящ гръб, и като го отлепи да ги инсталирате във вътрешността на прозорците си в дома си.
Интелигентният прозорец обикновено контролира предаването на видима светлина и инфрачервена топлина в сградата, докато новият тип слънчеви клетки използва близка UV светлина за захранване на системата.
