Окна имитируют кровеносные сосуды для экономии энергии
Исследователи из Торонтского университета утверждают, что смогли повысить эффективность энергоснабжения зданий путём установки оконных стёкол с крошечными каналами с водой. Учёные говорят, что эти каналы, похожие на сеть кровеносных сосудов в организме человека, могут охладить здания на 7-9 ºC в летний период, и уменьшить теплопотери зимой. Разработан лист из прозрачного гибкого полимера с «охлаждающим слоем» из чистого силикона, внутри которого размещены крошечные каналы с поперечным сечением 1 или 2 мм в высоту и 100 мкм в ширину. Через них вода комнатной температуры циркулирует по внешним источникам со скоростью 2 мл в минуту. Этот лист встраивается в модель окна размером 10х10 см, исследуя с помощью инфракрасной камеры.
Так как температура воды ниже относительно окна, окно способна поглощать тепловую энергию, понижая температуру в помещении. Зимой же этот процесс будет противоположным: тогда вода комнатной температуры будет передавать тепло остальной части окна. В любом случае, идея состоит в том, чтобы окно стало более эффективным барьером для конвективного теплообмена.
Исследователи утверждают, что, когда каналы заполнены водой, они «не совсем видны», но если заполнить их различной жидкостью, которая будет иметь такой же коэффициент преломления света, как и окружающие предметы, тогда каналы становятся почти невидимыми. Учёные полагают, что разные жидкости могут быть использованы для различных эстетических эффектов, таких как изменение цвета и прозрачности.
Как сообщает Gizmag, на данную разработку исследователей вдохновила природная система - кровеносные сосуды в организме человека, которые могут расширяться и сжиматься, чтобы увеличить или уменьшить потери тепла, в зависимости от температуры воздуха. Эта технология также может быть применима к солнечным фотоэлектрическим панелям, которые являются более эффективными при более низких температурах.
Ученые подробно рассказали о новой технологии в журнале Solar Energy Materials & Solar Cells.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru