Pensilvaniya Dövlət Universitetində bir qrup tədqiqatçı qışda enerjiyə qənaəti yaxşılaşdıra bilən bir qatlı pəncərə örtüyünün effektivliyini araşdırıb.Kredit: iStock/@Svetl.Bütün hüquqlar qorunur.
UNIVERSITY PARK, Pennsylvania — İzolyasiya edən hava təbəqəsi ilə sıxılmış ikiqat şüşəli pəncərələr tək panelli pəncərələrə nisbətən daha çox enerji səmərəliliyi təmin edə bilər, lakin mövcud tək şüşəli pəncərələrin dəyişdirilməsi bahalı və ya texniki cəhətdən çətin ola bilər.Daha qənaətcil, lakin daha az təsirli bir seçim, bir kameralı pəncərələri şəffaf metal plyonka ilə örtməkdir ki, bu da şüşənin şəffaflığına xələl gətirmədən qışda günəş istiliyinin bir hissəsini udur.Pensilvaniya tədqiqatçıları örtüyün səmərəliliyini artırmaq üçün nanotexnologiyanın qışda istilik performansını ikiqat şüşəli pəncərələrlə eyni səviyyəyə çatdırmağa kömək edə biləcəyini söyləyirlər.
Pensilvaniya Memarlıq Mühəndisliyi Departamentindən bir qrup, istilik itkisini azaldan və istiliyi daha yaxşı mənimsəyən nanoölçülü komponentləri ehtiva edən örtüklərin enerjiyə qənaət edən xüsusiyyətlərini araşdırdı.Onlar həmçinin tikinti materiallarının enerji səmərəliliyinin ilk hərtərəfli təhlilini başa çatdırdılar.Tədqiqatçılar öz nəticələrini Energy Conversion and Management jurnalında dərc ediblər.
Memarlıq mühəndisliyi üzrə dosent Julian Wang-a görə, günəş işığının insanların görə bilmədiyi, lakin istilik hiss edə bildiyi hissəsi olan yaxın infraqırmızı işıq müəyyən metal nanohissəciklərin unikal fototermal effektini aktivləşdirərək içəriyə istilik axınını artıra bilər.pəncərədən.
Pensilvaniya İncəsənət və Memarlıq Məktəbinin Memarlıq və Materiallar İnstitutunda işləyən Wang, "Bu təsirlərin xüsusilə qışda binaların enerji səmərəliliyini necə artıra biləcəyini anlamaqda maraqlıyıq" dedi.
Komanda əvvəlcə günəş işığından nə qədər istiliyin metal nanohissəciklərlə örtülmüş pəncərələrdən əks olunacağını, udulacağını və ya ötürüləcəyini təxmin etmək üçün bir model hazırladı.Onlar kifayət qədər görünən işığın ötürülməsini təmin edərkən yaxın infraqırmızı günəş işığını udmaq qabiliyyətinə görə fototermal birləşmə seçdilər.Model örtüyün infraqırmızı işığı və ya istiliyi daha az əks etdirdiyini və digər örtük növləri ilə müqayisədə pəncərədən daha çox udulduğunu proqnozlaşdırır.
Tədqiqatçılar laboratoriyada simulyasiya edilmiş günəş işığı altında nanohissəciklərlə örtülmüş tək panelli şüşə pəncərələri sınaqdan keçirib, simulyasiya proqnozlarını təsdiqləyiblər.Nanohissəciklərlə örtülmüş pəncərənin bir tərəfindəki temperatur nəzərəçarpacaq dərəcədə artdı və bu, örtükün tək panelli pəncərələr vasitəsilə daxili istilik itkisini kompensasiya etmək üçün günəş işığından istiliyi içəridən qəbul edə bildiyini göstərir.
Tədqiqatçılar daha sonra müxtəlif iqlim şəraitində binanın enerji qənaətini təhlil etmək üçün öz məlumatlarını geniş miqyaslı simulyasiyalara daxil etdilər.Ticarətdə mövcud olan tək pəncərələrin aşağı emissiyalı örtükləri ilə müqayisədə, fototermal örtüklər işığın böyük hissəsini yaxın infraqırmızı spektrdə udur, ənənəvi olaraq örtülmüş pəncərələr isə onu xaricə əks etdirir.Bu yaxın infraqırmızı udma digər örtüklərlə müqayisədə təxminən 12-20 faiz az istilik itkisi ilə nəticələnir və binanın ümumi enerji qənaət potensialı tək panelli pəncərələrdə örtülməmiş binalarla müqayisədə təxminən 20 faizə çatır.
Bununla belə, Wang, qışda üstünlük olan daha yaxşı istilik keçiriciliyinin, isti mövsümdə bir dezavantaj olduğunu söylədi.Mövsümi dəyişiklikləri nəzərə almaq üçün tədqiqatçılar bina modellərinə kanopiyaları da daxil etdilər.Bu dizayn yayda ətraf mühiti qızdıran daha çox birbaşa günəş işığının qarşısını alır, zəif istilik ötürülməsini və hər hansı əlaqəli soyutma xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə aradan qaldırır.Komanda mövsümi istilik və soyutma ehtiyaclarını ödəmək üçün dinamik pəncərə sistemləri də daxil olmaqla, digər üsullar üzərində hələ də işləyir.
"Bu tədqiqatın göstərdiyi kimi, tədqiqatın bu mərhələsində biz hələ də tək şüşəli pəncərələrin ümumi istilik performansını qışda ikiqat şüşəli pəncərələrə bənzəyəcək şəkildə yaxşılaşdıra bilərik" dedi Wang."Bu nəticələr enerjiyə qənaət etmək üçün tək kameralı pəncərələri gücləndirmək üçün daha çox təbəqə və ya izolyasiyadan istifadə etməklə bağlı ənənəvi həllərimizə meydan oxuyur."
"Enerji infrastrukturu, eləcə də ətraf mühit üçün bina ehtiyatına olan böyük tələbatı nəzərə alaraq, enerjiyə qənaət edən binalar yaratmaq üçün biliklərimizi inkişaf etdirməyimiz vacibdir" dedi Sez Atamtürktur Russcher, professor Harry və Arlene Schell və İnşaat Mühəndisliyi Departamentinin rəhbəri.“Dr.Wang və komandası təsirli əsas tədqiqatlar aparır.
Bu işə digər töhfə verənlər arasında memarlıq dizaynı üzrə magistr tələbəsi Enhe Zhang;Qiuhua Duan, Alabama Universitetinin İnşaat Mühəndisliyi üzrə köməkçi professoru, 2021-ci ilin dekabrında Pensilvaniya Dövlət Universitetində Memarlıq Mühəndisliyi üzrə fəlsəfə doktoru dərəcəsini almışdır;Yuan Zhao, Advanced NanoTherapies Inc.-in tədqiqatçısı, bu işə Pensilvaniya Dövlət Universitetində PhD tədqiqatçısı kimi töhfə vermiş, Yangxiao Feng, memarlıq dizaynı üzrə fəlsəfə doktoru.Milli Elm Fondu və USDA Təbii Sərvətlərin Mühafizəsi Xidməti bu işi dəstəklədi.
Pəncərə örtüklərinin (yaxın plan molekulları) kifayət qədər işıq ötürülməsini təmin edərkən (sarı oxlar) açıq günəş işığından (narıncı oxlar) binanın içərisinə istilik ötürülməsini gücləndirdiyi göstərilmişdir.Mənbə: Şəkil Julian Wang-ın izni ilə.Bütün hüquqlar qorunur.