В Германии создали умные стекла, способные обогревать помещение

Ученые из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии представили прототип стекла, которое может затемняться и обогревать помещения. Умные стекла поступят в продажу уже в этом году и будут внедрены в фасады зданий, пишет Phys.org.

До 40 % всех расходов на энергию в ЕС приходится на обогрев, охлаждение, кондиционирование воздуха и освещение зданий. Одно из решений – проект энергоэффективных оконных стекол Large-Area Fluidic Windows (LaWin), которым с 2015 года занимается группа исследователей из Йенского университета. В недавней статье в журнале Advanced Sustainable Systems под названием «Ультратонкое окно большой площади с настраиваемым затенением и способностью поглощать солнечную энергию на основе дистанционной коммутации магнитоактивной жидкости» ученые представили прототип такого оконного стекла.

Окно позволяет затемнять стекло с помощью кнопки, а его поверхность собирает тепловую энергию солнечных лучей. Достигается это за счет внедрения в стекло специальной жидкости.

«Ключевой особенностью нашего проекта является использование жидкостей в окнах и фасадах, например, в качестве теплоносителей или для обеспечения дополнительных функций, – говорит координатор проекта Лотар Вондрачек. – С этой целью мы разрабатываем новые стеклянные материалы, которые используются для циркуляции функциональных жидкостей».

В последних прототипах в жидкость добавляются наночастицы железа, которые могут быть извлечены с помощью магнита.

«В зависимости от количества частиц железа в жидкости сама жидкость приобретает разные оттенки серого или вовсе становится черной, – говорит Вондрачек. – В результате, можно контролировать освещение и собирать солнечное тепло, которое потом можно использовать для обогрева помещения».

Эффективность системы сопоставима с традиционными солнечными тепловыми установками, но может быть легко интегрирована в фасад здания. Магнитная обработка железных частиц происходит в отдельном резервуаре. Также окнам не требуется подключение электричества.

«Наибольшее преимущество крупномасштабных жидкостных окон заключается в том, что они могут заменить системы кондиционирования воздуха, системы регулирования дневного света и, например, теплую воду», – говорит Вондрачек.

Ключевым моментом является разработка экономичных стеклянных модулей большого размера. Они должны не только вместить специальные каналы для жидкости, но и не ломаться на протяжении всего срока службы здания и соответствовать строительным нормативам. Ученые смогли продемонстрировать на прототипах площадью 200 квадратных метров, что эти требования могут быть выполнены.

В 2015-2017 годах проект получил грант в размере 5,9 млн евро от ЕС в рамках программы «Горизонт-2020» и 2,2 млн евро от 11 промышленных компаний. В этом году планируются первые коммерческие поставки умных энергосберегающих стекол.

Источник: Хайтек