پنجره های پویا دمای داخل ساختمان را مدیریت می نمایند - مجله سایه

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، گروهی از محققان، فناوری های موجود برای پنجره های پویا که در خانه ها و خودرو ها استفاده می شوند را در یک مقاله تحقیقاتی نو مورد آنالیز قرار دادند، مقاله ای که در Nano Energy منتشر شده و تمرکز آن بر اصلاح تابش های حرارتی برای مدیریت گرمایش و سرمایش است. هدف آن ها توسعه پنجره دینامیک با مصرف انرژی کارآمد دما است که در زمان واقعی دما را تنظیم می نماید. آن ها از نوعی پوشش نانومتری برای توسعه این پنجره ها استفاده کردند.

این گروه تحقیقاتی نور مادون قرمز پنجره ها را به عنوان جزئی از ورودی گرمای داخلی که ممکن است به طور مداوم برای بهبود کارایی اصلاح گردد، آنالیز کردند. پنجره های نوی که می تواند با موفقیت تابش گرما را بر اساس ارزیابی قابلیت های صرفه جویی انرژی یک سازه اصلاح کند، برای استفاده در کاربرد های انرژی تنوپذیر پیشنهاد شده است.

پنجره های دینامیک بیشتر از روش های معمولی کم مصرف مانند شیشه های بازتابنده و محو شده، با تغییرات پیرامون سازگار هستند. از آنجایی که انرژی خورشیدی منبع اولیه گرما در طول روز است، پنجره های دینامیکی عمدتاً بر اصلاح طیف خورشیدی بین 0.3 تا 2.5 متر تمرکز دارند.

یکی دیگر از راستا های تبادل حرارتی قابل توجه به وسیله پنجره، تابش مادون قرمز است، اما تنظیم دینامیکی در این منطقه کمترین توجه را به خود جلب نموده است.

در زمستان های سرد، طیف انتشار کمتر از پنجره به حفظ گرمای داخلی یاری می نماید، اما در تابستان های گرم، انتشار بیشتر باعث از دست دادن گرما می گردد. اگرچه روش های کنترل دما فعال مانند پنجره های کاهش انتشار و پوشش های مرتفع منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی در گرمایش و سرمایش شده اند، اما همچنان محدودیت های جغرافیایی آشکاری از نظر تطبیق با محیط های متغیر دارند.

در این پروژه یک پنجره پویا با تجزیه و تحلیل و شبیه سازی ایجاد شده است که می تواند تابش خورشید و گرما را تنظیم کند و پنجره را قادر می سازد تا عملکرد خود را در فاز های گرمایش و سرمایش تغییر دهد. وقتی هوا گرم می گردد، پنجره های دینامیکی در فاز خنک نماینده تابش خورشید را محدود می نمایند و تشعشعات حرارتی شدیدی را آزاد می نمایند، در حالی که انتقال به فاز گرمایش در دما های سردتر می تواند اتلاف گرمای تابشی را کاهش دهد و به انرژی خورشیدی اجازه می دهد تا فضای داخلی را گرم کند.

محققان از کرنش مکانیکی برای ایجاد سوئیچ پنجره پویا استفاده کردند که در مقایسه با روش های واکنش گر الکتریکی و حرارتی، راه حلی ساده با واکنش سریع و برگشت پذیری بالا است. یک بستر کشسان پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) و یک پوشش پلی استایرن سولفونات پلی استایرن سولفونات نازک رسانا (3،4-اتیلن دی اکسی تیوفن) (به قطر120 نانومتر) برای ایجاد یک نمونه اولیه از پنجره دینامیکی واکنش دهنده مکانیکی استفاده شد. در مقایسه با پنجره های مکانیکی معمولی، پنجره های دولایه عملکرد کلی بالاتری را نشان دادند. محققان از یک لایه مات به عنوان پوششی برای کاهش تداخل و مدولاسیون انتقال نور خورشید استفاده کردند. شکستگی های با چگالی کم (20٪) کمترین تأثیر را در مدولاسیون خورشیدی داشت.

پنجره چندلایه جوابگوی مکانیکی ساخته شده از PDMS و PEDOT: PSS به عنوان یک نمونه اولیه فراوری شد که می تواند تابش خورشید و گرما را به وسیله ساختار های فوتونیک خمشی کنترل کند. این پنجره پویا می تواند دمای داخل را مدیریت کند.