Yon gwoup chèchè nan Pennsylvania State University te envestige efikasite nan yon sèl kouch fenèt ki kouvri ki ka amelyore ekonomi enèji nan sezon fredi a.Kredi: iStock/@Svetl.Tout dwa rezève.
UNIVERSITY PARK, Pennsilvani — Fenèt doub lustres ki mete yon kouch lè izolasyon ka bay pi gwo efikasite enèji pase fenèt ki gen yon sèl vitraj, men ranplase fenèt ki egziste deja yo ka koute chè oswa teknikman difisil.Yon opsyon ki pi ékonomi, men mwens efikas se kouvri fenèt yon sèl chanm ak yon fim metal translusid, ki absòbe kèk nan chalè solèy la nan sezon fredi san yo pa konpwomèt transparans nan glas la.Pou amelyore efikasite kouch, chèchè Pennsilvani yo di nanoteknoloji ka ede pote pèfòmans tèmik jiska par ak fenèt doub lustres nan sezon fredi.
Yon ekip ki soti nan Pennsilvani Depatman Jeni Achitekti te envestige pwopriyete yo ekonomize enèji nan kouch ki gen konpozan nanokal ki diminye pèt chalè ak pi byen absòbe chalè.Yo menm tou yo te konplete premye analiz konplè sou efikasite enèji nan materyèl bilding.Chèchè yo te pibliye rezilta yo nan Konvèsyon ak Jesyon Enèji.
Dapre Julian Wang, yon pwofesè asosye nan jeni achitekti, tou pre-enfrawouj limyè - pati nan limyè solèy la ke moun pa ka wè men ka santi chalè - ka aktive efè a fototèmik inik nan sèten nanopartikil metal, ogmante koule chalè anndan an.atravè fenèt la.
"Nou enterese nan konprann ki jan efè sa yo ka amelyore efikasite enèji nan bilding yo, espesyalman nan sezon fredi," te di Wang, ki moun ki travay tou nan Institute of Architecture and Materials nan Pennsylvania School of Art and Architecture.
Ekip la premye devlope yon modèl pou estime konbyen chalè ki soti nan limyè solèy la ta dwe reflete, absòbe oswa transmèt nan fenèt ki kouvri ak nanopartikil metal.Yo te chwazi yon konpoze fotothermal akòz kapasite li pou absòbe limyè solèy la tou pre enfrawouj pandan y ap toujou bay ase transmisyon limyè vizib.Modèl la predi ke kouch la reflete mwens tou pre limyè enfrawouj oswa chalè ak absòbe plis nan fenèt la pase pifò lòt kalite kouch.
Chèchè yo te teste yon sèl fenèt vè ki kouvri ak nanopartikul anba limyè solèy la simulation nan yon laboratwa, ki konfime prediksyon simulation.Tanperati a sou yon bò nan fenèt la nanopartikul-kouvwi ogmante siyifikativman, sijere ke kouch la ka absòbe chalè nan limyè solèy la soti nan pou konpanse pèt chalè entèn nan fenèt sèl-fenèt.
Lè sa a, chèchè yo te bay done yo nan gwo simulation pou analize ekonomi enèji bilding lan nan divès kondisyon klimatik.Konpare ak kouch emisivite ki ba nan fenèt sèl ki disponib nan komès, kouch fototèmik absòbe pi fò nan limyè a nan spectre tou pre-enfrawouj, pandan y ap tradisyonèlman kouvwi fenèt yo reflete li deyò.Absòpsyon tou pre-enfrawouj sa a lakòz anviwon 12 a 20 pousan mwens pèt chalè pase lòt kouch, epi potansyèl total ekonomize enèji bilding lan rive nan anviwon 20 pousan konpare ak bilding ki pa kouvri sou fenèt ki gen yon sèl vitraj.
Sepandan, Wang te di ke pi bon konduktiviti tèmik, yon avantaj nan sezon fredi, vin tounen yon dezavantaj nan sezon an cho.Pou rann kont chanjman sezon yo, chèchè yo tou enkòpore ovan nan modèl bilding yo.Konsepsyon sa a bloke limyè solèy la ki pi dirèk ki chofe anviwònman an pandan ete, sa ki elimine move transfè chalè ak nenpòt ki depans refwadisman ki asosye yo.Ekip la toujou ap travay sou lòt metòd, tankou sistèm fenèt dinamik pou satisfè bezwen sezonye chofaj ak refwadisman.
"Kòm etid sa a montre, nan etap sa a nan etid la, nou ka toujou amelyore pèfòmans an jeneral tèmik nan fenèt sèl-lustres yo dwe menm jan ak fenèt doub-lustres nan sezon fredi," Wang te di."Rezilta sa yo defi solisyon tradisyonèl nou yo pou itilize plis kouch oswa izolasyon pou modènize fenèt yon sèl chanm pou ekonomize enèji."
Sez Atamtürktur Russcher, Pwofesè Harry ak Arlene Schell ak Chèf Jeni Konstriksyon te di: "Bay demann gwo nan stock bilding lan pou enfrastrikti enèji ak anviwònman an, li enperatif pou nou avanse konesans nou pou kreye bilding enèji efikas.“Doktè.Wang ak ekip li a ap fè rechèch debaz ki ka pran aksyon.
Lòt kontribitè nan travay sa a gen ladan Enhe Zhang, yon etidyan gradye nan konsepsyon achitekti;Qiuhua Duan, Asistan Pwofesè nan Jeni Sivil nan University of Alabama, te resevwa PhD li nan Jeni Achitekti nan Pennsylvania State University an Desanm 2021;Yuan Zhao, chèchè nan Advanced NanoTherapies Inc., ki te kontribye nan travay sa a kòm yon chèchè PhD nan Pennsylvania State University, Yangxiao Feng, PhD etidyan nan konsepsyon achitekti.Fondasyon Syans Nasyonal ak Sèvis Konsèvasyon Resous Natirèl USDA te sipòte travay sa a.
Yo montre kouvèti fenèt yo (molekil fèmen) amelyore transfè chalè soti nan limyè solèy la deyò (flèch zoranj) nan enteryè a nan yon bilding pandan y ap toujou bay ase transmisyon limyè (flèch jòn).Sous: Koutwazi imaj Julian Wang.Tout dwa rezève.