петак, 25. децембар 2015.

Pametni prozori


U Evropi istraživači naporno rade kako bi izbacili na tržište nove materijale i tehnologije koji će biti energetski efikasni i koji će pomoći u smanjivanju potrošnje energije. Osim smanjivanja računa za domaćinstva ovi projekti su vrlo značajni za zaštitu životne okoline, smanjivanje ispuštanja CO2 u atmosferi i usporavanje klimatskih promena. Deo istraživanja je usmeren i ka proizvodnji prozora sa poboljšanim osobinama, takozvani „pametni prozori

Pametni prozori 

Prozori su vrlo značajni deo u koncepciji i dizajniranju energetski efikasnih zgrada. Samo u Evropi kroz prozore prolazi oko 4% čitave količine energije koja se potroši. Prvi korak u tehnološkoj evoluciji bio je napuštanja proizvodnje prozora sa jednim staklenim panelom i prelazak  prema prozorima sa dva i tri panela.
Sada sledi drugi korak koji će donete dramatične promene - „pametni prozori“. Pod ovim imenom postoje više novih tehnologija kojima je zajedničko to što omogućavaju kontrolu sunčeve svetlosti i njeno akumuliranje. Prozori koji kontrolišu energiju imaće veliko značenje za nove rezidencijalne i poslovne objekte, ali i za starije zgrade koji imaju staru stolariju i kojima prestoji renoviranje.




Ultra tanke staklene membrane
Ovi prozori su namenjeni dizajniranju objekata sa nultom emisijom energije, to su energetski efikasne zgrade kojima ne trebaju vanjski izvor energije.
Sve se vrti oko veoma tanke membrane (0,9mm)  koja je vrlo lagana i koja se direktno nanosi na staklo, težina prozora se smanjuje do 50%, a najveći efekti se dobijaju kada se koriste u prozorima sa 4 panela.

Prozori sa printanim organskim fotonaponski slojem (ink-jet printed organic photovoltaic (OPV))

Tehnikom ink-jet na staklo se nanosi sloj organiskih fotonaponskih i integralnih termalnih kolektora koji pretvaraju sunčevu energiju u toplotnu, koja se zatim može koristiti za zagevanje vode ili proizvodnju električne energije. Zamenom skupih materijala kako što je titanijumoksid i srebro sa novim materijalima kao što je grafen troškovi se smanjuju za 20 %. OPV moduli se printaju industrijskim printerom koji omogućuje printanje na velikim površinama. 

Pokretna mikro-ogledala
Ova mikro ogledala su postavljeni između staklenih panela i tako su zaštićeni od vetra, kiše prljavštine, a pošto su mali i laki ne utiču na mehaničku stabilnost celog sistema. Njihova funkcija je da optimizuju energetsku efikasnost tako što se pomeraju u zavisnosti od izvora svetlosti i tako utiču na bolje iskorišćavanje.

graphene
Grafen - sloj
Transparentni grafenski sloj
Još jedna tehnologija koja se još ispituje i od koje se očekuje veliki uticaj na budućnost industrije, je razvijanje procesa za proizvodnju grafena, proces koji omogućuje aplikaciju grafena - karbonskog sloja debljine samo jednog atoma koji ima veliku jačinu, fleksibilnost i provodljivost za električnu energiju. Sa tri sloja grafena prozor postaje sunčani kolektor.



Lamelirani stakleni paneli
Radi se o vrlo tankim staklenim paneli presvučenim polimernim kompozitnim materijalima. Ovi se paneli mogu kombinovati sa izuzetno krutim ramovima od ojačane polimerne pene, tako da se dobijaju prozori koji su lakši i do 50% od klasičnih. Ovi novi materijali smanjuju vlažnost, i povećavaju termalnu i akustičnu izolaciju

Prozori sa izolacijskom tečnošću
Radi se o prozorima u velikim objektima, koji sadrže mikrokanale kroz koje teče tečnost. Tečnost absorbuje topotnu energiju koja se nalazi u sunčevoj svetlosti i usmerava je prema toplotnoj pumpi. Za sada se koriste rastvori vode, ali ispituju se i druge tečnosti. Teškoća kod ove tenologije je što stakleni paneli moraju da budu vrlo glatki, što poskupljuje proizvodnju, pošto klasičnim tehnologijama može da se proizvede staklo koje sadrži mikrotalase, a u njemu je teško izbušiti mikrokanale.

Pametna stakla sa elektrohromičnim filmom  (EC)
Radi se o specijalni mehanički fleksibilnim i lakim elektrohromičnim filmom od nano kompozitnom polimeru koji može da blokira i do 98% solarne radijacije, a ne utiče na pogled prema vani. Ovaj film može da menja boju pod uticajem male voltaže. Ova tehnologija ima potencijal da uštedi veliku količinu energije za hlađenje prostorija. Posebno je značajno to što može da se aplicira i napostojeće prozore

Postoji mnoštvo drugih projekata i tehnologija koje se razvijaju kao što su:

  • Fotohromično staklo (photochromic)
  • termohromično (thermochromic)
  • SPD
  • PDLC,
  • četvorostruko zastakljivanje
  • hidrogel,
  • piksel i mikroblind tehnologije i td

Umesto zaključka


Zajedničko je da svi ovi projekti imaju za cilj povećavanje energetske efikasnosti, smanjivanje potrošnje energije i u skladu su sa ciljevima Evropske unije koji su navedeni u strategiji Evropa 20-20-20. Kao i kod svih novih projekata problem je visoka cena, ali sa masovnom proizvodnjom očekuje se da ona pada. 

2 коментара: