Начата разработка умных окон для холодного климата
По мере роста городов, развития технологий и промышленности растет мировой спрос на энергию. Значительный вклад — около 30-40% от общего объема — вносят здания, прежде всего из-за систем отопления, охлаждения и вентиляции, особенно кондиционирования.
Решением проблемы могут стать умные окна. Это уже не фантастика: рынок окон с электрохромными стеклами, меняющими прозрачность при приложении напряжения, оценивается в 6,6 миллиардов долларов за 2023 год.
Такие окна хороши прежде всего для жаркого климата: они могут задерживать порядка 60-70% тепла, поступающего извне. В обратном направлении теплоизоляция куда хуже. Еще один принципиальный недостаток — зависимость от электроснабжения.
Гораздо перспективнее другой тип умных окон — термохромные, прозрачность которых меняется в зависимости от температуры. Разработками в этом направлении занимается Институт окружающей среды и устойчивого развития Эксетерского университета в Англии. Подробности на страницах The Conversation раскрыл химик-материаловед, инженер Анураг Рой.
Термохромные окна дешевле фотохромных, так же способны задерживать и инфракрасное, и ультрафиолетовое излучение — и для работы им не нужно электричество.
Термохромное стекло уже существует — но использовать его в умных окнах пока нельзя: слои диоксида ванадия, которые меняют прозрачность, проявляют этот эффект при температуре от 67 °C.
Усилия исследователей направлены на поиск новых материалов, которые не только будут работать в приемлемом температурном диапазоне, но и сделают умные окна полезными в холодном климате, превратив их в изолятор, не выпускающий тепло из домов. Это позволит не просто сохранять энергию, но и использовать ее для обогрева помещений.
Рой затруднился предсказать точные сроки. По его оценке, лет через пять или десять уже появятся какие-то разработки в этом направлении — что в перспективе должно снизить потребность в отоплении.
«Я бы предположил, что установка пяти умных окон в квартире в холодной стране позволит владельцам сократить количество радиаторов, скажем, с пяти до двух. И помимо зданий, эти технологии можно использовать в самолетах и автомобилях», — заключил ученый.
