Пасивни слънчеви прозорци подгряват дома в студено време

Изследователи са разработили начин за преобразуване на обикновените прозорци в „нагреватели“, захранвани със слънчева енергия. Те използват лъчите на слънцето, за да увеличат температурата на прозореца с 8 градуса при студено време. Изследователите очакват този вид прозорци да доведат до значително енергоспестяване и намаляване на разходите за отопление.

Учените, ръководени от Александър Дмитриев в Университета в Гьотеборг, заедно с техни колеги от университети в Швеция, Китай, Иран и САЩ, публикуваха доклад за соларните топлинни повърхности в неотдавнашен брой на „Nano Letters“. „Разработихме изненадващо прост, евтин и ефективен начин да превърнем обикновените прозорци в стъклопакети, които могат значително да променят топлинния баланс на жилищните и работните пространства, особено ако се има предвид все по-голямо количество огромни остъкления, използвани в съвременната архитектура“, обясни Дмитриев пред научното издание Phys.org.

Новите повърхности представляват още едно приложение на нанотехнологиите, тъй като основните функционални компоненти са т. нар. „плазмонични наноантени“. Малките антени са направени от „сандвичи“ от никел-алуминиев оксид, оформени като наноелипси, и са оформени като масив върху стъклото. С помощта на „плазмони“ върху повърхността на тези материали наноантените поглъщат светлината, като загряват цялата повърхност, обясняват учените.

(a) Артисдтично възпроизвеждане на повърхността на наноантената. (b) Наноантените, видяни под електронен микроскоп. (c) Снимка на новия матереиал, погледнат срещу прозорец. Снимки: American Chemical Society

В проучването изследователите демонстрират, че когато слънчевата светлина огрява повърхността на прозореца, светлината се абсорбира по-ефективно от предната страна (чрез антените), отколкото от задната страна. Тази насоченост при абсорбиране на светлината прави соларните топлинни повърхности привлекателни за използване за прозорци, тъй като слънчевата светлина може да бъде абсорбирана най-ефективно от външната страна. В допълнение, повърхностите са прозрачни, изглеждат напълно безцветни (без нюанси) и почти напълно запазват цветовия спектър на слънчевата светлина, която преминава.

Като цяло прозорците се славят като „ахилесовата“ пета на сградите, когато става дума за топлоизолация и особено за запазване на топлината през зимата. От прозорците има най-много енергийни „течове“.

Изследователите очакват, че новата соларна топлинна повърхност, която са разработили, може да има и други приложения, освен прозорците. Наноантените могат да бъдат „боядисани“ върху всякаква повърхност. Те могат също така да бъдат произведени от голямо разнообразие от материали, както и да се настроят да абсорбират светлина с различна дължина на вълната, което означава да променят цвета си. Това означава, че могат да имат много и разнообразни приложения.

В бъдеще изследователите планират да работят за постигането на още по-голямо повишаване на температурата. Те се надяват да постигнат по-висока степен на поглъщане на ултравиолетовите и близките до инфрачервения спектър лъчи, които представляват значителна част от слънчевата радиация.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*