طراحی محققان؛

پنچره‌های دوکاره سرما و گرمای داخل ساختمان را کنترل می‌کنند / از پنجره تا پنل خورشیدی

محققان آمریکایی پنجره‌هایی ساختند که در هنگام افزایش دمای هوا با تغییر رنگ به خنک شدن ساختمان و جذب نور مانند سلول خورشیدی کمک می‌کند

کد خبر: ۸۸۴۹۰۶

يکشنبه - ۰۴ آبان ۱۳۹۹ / October 25, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو؛ پنجره برای ورود نور به خانه بسیار مناسب است، اما در ماه‌های تابستانی، وجود یک گرمای ناخواسته در خانه باعث می‌شود سیستم‌های خنک‌کننده بی وقفه روشن باشند. اکنون محققان پنجره‌هایی ساختند که با گرم شدن در برابر نور خورشید، بصورت خودکار تغییر رنگ می‌دهند تا ساختمان را خنک نگه دارند. همچنین این پنجره‌ها می‌توانند به عنوان سلول‌های خورشیدی نیز مورد استفاده قرار بگیرند.

شیشه‌هایی که تغییر رنگ می‌دهند بطور معمول بعنوان لنز در عینک‌ها استفاده می‌شوند. تحولات جدید این شیشه‌ها را الکترونیکی کرده و تغییر اندازه آن‌ها به بزرگی یک پنجره را امکان پذیر ساخته است. همزمان، سلول‌های خورشیدی شفاف یا نیمه شفاف کارامدتر شده و می‌توانند در این پنجره‌ها جا بگیرند.

در مطالعه جدید، محققان آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر وزارت انرژی ایالات متحده (NREL) این دو فناوری را در یک پنجره ترکیب کرده اند. آن‌های این فناوری را «ترموکرومیک فتوولتائیک» نامیده اند. این فناوری می‌تواند هنگام گرم شدن توسط نور خورشید برای جلوگیری از تابش شدید تغییر رنگ داده و میزان مصرف خنک‌کننده‌ها را کاهش دهند. همچنین می‌توانند انرژی نور تابیده شده را بعنوان یک سلول خورشیدی ذخیره کنند.

وقتی دمای شیشه بین ۳۵ تا ۴۹ درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد، رنگ پنجره می‌تواند بین زرد، نارنجی، قرمز و قهوه‌ای در حدود ۷ ثانیه تغییر کند. این سازه برای NREL پیشرفت بزرگی است، زیرا در نمونه‌های قبلی پنجره تنها در صورت رسیدن بین دمای ۶۵.۵ تا ۷۹.۴ درجه سانتی گراد می‌توانست در عرض سه دقیقه به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز تغییر رنگ بدهد.

در حالت ایده‌آل، این پنجره‌ها می‌توانند به کاهش نیاز به تهویه مطبوع کمک کرده و باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی، آب و حتی برق شوند. این گروه بیان می‌کند که یک نمونه اولیه از این پنجره‌ها با فناوری جدید می‌تواند در ظرف یکسال ساخته شود.