Akıllı Pencere Kaplaması, İklime Bağlı Olarak İç Mekanları Isıtıp Soğutabiliyor
Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’ndeki (NTU) bilim insanları tarafından çevresel koşullara bağlı olarak binanın içini ısıtan veya soğutan enerji tasarruflu bir cam geliştirildi.
Cam, değişen dış sıcaklıklara tepki veren ve gerektiğinde ısıtma ve soğutma arasında geçiş yapabilen, potansiyel olarak enerji tasarrufu sağlayan bir kaplama uygulanır.
Yaz aylarında, cam güneş enerjisiyle ısıtmayı (kızılötesi ışığa yakın) bastırırken, odayı soğutmak için ısının yüzeyler yoluyla soğuk evrene doğru yayıldığı doğal bir fenomen olan ışınımsal soğutmayı (uzun dalga kızılötesi) artırır. Kışın ise odayı ısıtmak için tam tersini yapar.
Sonuçları görselleştirmek için bir kızılötesi kamera kullanan laboratuvar testlerinde, cam, çeşitli koşullarda (oda sıcaklığı – 70°C’nin üzerinde) kontrollü bir miktarda ısı yayılmasına izin vererek değişen hava koşullarına dinamik olarak tepki verme yeteneğini kanıtladı.
Pencereler tipik olarak bir bina yapısının en az enerji verimli kısmıdır. ABD Enerji Bakanlığı’ndan alınan verilere dayalı bir tahmine göre, binalarda pencereye bağlı enerji tüketimi (ısıtma ve soğutma), her yıl toplam birincil enerji kullanımının yaklaşık yüzde dördünü oluşturuyor.
Soğutma veya ısıtma için enerji taleplerini kolaylaştırmak için çeşitli teknolojiler geliştirilmiş olsa da, NTU ekibi, teknolojilerinin her ikisini birden yapabilen ilk teknoloji olduğuna inanıyor.
Araştırmanın baş araştırmacısı Dr. Long Yi şunları söyledi: “Günümüzde enerji tasarrufu sağlayan pencerelerin çoğu, görünür ve yakın kızılötesi güneş ışığından kaynaklanan güneş ısısı kazanımının bir kısmını ele alıyor.”
“Ancak, araştırmacılar genellikle uzun dalga boyundaki kızılötesindeki ışınımsal soğutmayı gözden kaçırıyorlar. Duvarlarda ve çatılarda ışınımla soğutmaya odaklanan yenilikler kullanılırken, bu işlev kış aylarında istenmeyen bir hal alıyor.”
“Ekibimiz ilk kez her iki dalga boyuna da olumlu tepki verebilen bir cam tanıttı, bu da her mevsimde değişen bir sıcaklığa tepki vermek için sürekli olarak kendi kendine ayarlanabileceği anlamına geliyor.”
Bilim insanları, kavramın bir kanıtı olarak, dünyanın tüm nüfuslu bölgelerini kapsayan iklim verilerinin simülasyonlarını kullanarak buluşlarının enerji tasarrufu performansını test ettiler.
Geliştirdikleri camın hem sıcak hem de soğuk mevsimlerde enerji tasarrufu sağladığını ve yüzde 9,5’e varan toplam enerji tasarrufu performansı gösterdiğini buldular.
Araştırmanın ilk yazarı Wang Shancheng şunları söyledi: “Sonuçlar, sıcak ve soğuk mevsimsel sıcaklık dalgalanmalarından bağımsız olarak enerji kullanımını kesmeye yardımcı olabileceğinden, camımızı her türlü iklimde uygulamanın uygulanabilirliğini kanıtlıyor. Bu, buluşumuzu, mevsimsel değişikliklerin daha az olduğu bölgelerde sınırlı kullanım bulma eğiliminde olan mevcut enerji tasarruflu pencerelerden ayırıyor.”
Ayrıca, camlarının ısıtma ve soğutma performansı, amaçlandığı pazar ve bölgenin ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilir.
Geçen yıl, başka bir ekip, bir gün binalardan yenilenebilir enerji üretmek için pencerelerin üzerine yerleştirilebilecek, rekor kıran verimliliğe sahip şeffaf güneş panellerini piyasaya sürdü.
Kaynak: eandt.theiet.org
