Нов тип „умен“ прозорец, разработен във Великобритания, съчетава променлива прозрачност и производство на електроенергия в една система. Подходът може да се превърне в ключов елемент за следващото поколение интелигентни фасади.
Екип от Университета в Ексестър представи концепция за прозорец, който интегрира фотоволтаични клетки с т.нар. полимерно-дисперсен течен кристал (PDLC). Комбинирането на течнокристален филм с вградени фотоволтаици цели да подобри енергийната ефективност на сградите.
PDLC е „интелигентен“ филм, съставен от капчици течни кристали в полимерна матрица, който преминава от непрозрачно към прозрачно състояние, когато се приложи електрическо поле, става ясно от публикация за разработката в Journal of Building Engineering.
„Досегашните системи за интелигентни прозорци се опитваха да интегрират генерирането на енергия, използвайки конвенционални фотоволтаични или тандемни структури; тези подходи обаче често се сблъскваха с ограничения в производителността и стабилността“, каза водещият автор Аритра Гош.
„Предложената структура работи ефективно без подобни проблеми, демонстрирайки стабилна производителност, като същевременно поддържа желаните термични и оптични свойства“, допълни той.
Технологията позволява динамично управление на прозрачността. При подаване на електрическо напрежение материалът става прозрачен, а без захранване – полупрозрачен.
Идеята не е нова. Но досегашните опити за комбиниране на „умни“ стъкла с производство на ток често страдат от нестабилност и компромиси в ефективността.
Според Гош, тук този проблем е до голяма степен преодолян. Системата запазва добър баланс между светлопропускане, топлинен контрол и визуално качество.
Изследователите са тествали две конфигурации. Разликата е в това дали течнокристалният слой или фотоволтаичният модул е ориентиран към слънцето.
Резултатите показват сходно поведение по отношение на топлопреминаване и слънчево натоварване. Разликите се проявяват по-скоро в някои детайли.
При активен режим прозорецът пропуска повече светлина. Това подобрява осветеността, но води и до по-високи температури в клетките. При изключено състояние прозрачността намалява, а защитата от слънчева радиация се увеличава значително.
В практиката подобна технология може да намери приложение в т.нар. адаптивни фасади. Сградата би могла да регулира едновременно светлината, топлината и енергийния си баланс. Подобна функционалност е особено ценна в контекста на устойчивото строителство.
Следващата стъпка на разработчиците ще включва тестване в по-голям мащаб при реални условия. Ако резултатите се потвърдят, подобни прозорци могат да станат често използвани в енергийно ефективни сгради.
