Одним из решений проблем энергетической эффективности зданий стали умные окна, или их ещё называют smart окна.
Принцип действия умных окон основан на препятствии прохождения видимого света. В зависимости от внешних условий эти окна могут менять прозрачность, пропуская больше света когда на улице холодно и блокировать свет при жаркой погоде.
Речь идёт о видимом свете, т.е. стекло в окнах может затеняться до нужной степени с целью достижения комфортного показателя освещённости в помещении.
Прогресс не стоит на месте и недавно группа американских учёных представила новую технологию умного окна, которая позволяет окнам пропускать солнечный свет и при этом блокировать солнечные излучения. Т.е. новый электрохромный материал для умных окон выборочно блокирует солнечный свет или тепло.
Умное покрытие стекла позволит включить холодный режим с помощью блокировки солнечного тепла и наоборот, включить тёплый режим, блокируя солнечный свет.
Новый электрохромный материал позволяет контролировать до 95% света в ИК-диапазоне и 80% в видимой части спектра.
Время переключения между режимами составляет считанные секунды, что является хорошей предпосылкой для успешной коммерциализации технологии в ближайшем будущем.
Для практического применения этот электрохромный материал создан учёными в виде единой взаимопроникающей сетчатой структуры. Такая структура имеет специальные каналы для транспортировки электронов и ионов, чтобы обеспечивать выборочное блокирование солнечного света или излучения посредством подачи различного напряжения. Таким образом, тончайшее электрохромное покрытие активируется электрическим током и может затонировать стекло до нужной степени в зависимости от температуры наружного воздуха и уровня освещённости помещения. Электроэнергии для активации электрохромного покрытия требуется совсем немного. Например, для активации 100 умных окон потребуется электроэнергии меньше, чем для питания лампочки мощностью 75 Вт.
Таким образом, продемонстрированы доказательства жизнеспособности концепции, которая позволит управлять оптическими свойствами однокомпонентной плёнки.
В настоящее время учёные работают над повышением экономической рентабельности технологии изготовления умного окна.
Работа умных окон координируется гибко настраиваемой интеллектуальной системой, которая получает информацию с датчиков, внедренных в оконную конструкцию. Например, эти датчики могут контролировать температуру и влажность воздуха, освещённость, уровень углекислого газа и другие параметры внутри помещения. Получается, что в какой-то степени умное окно может выполнять функцию климат-контроля, а также умное окно позволяет создать в помещении комфортный уровень освещённости, т.к. избирательно фильтрует световые излучения. Все умные окна являются низкоэмиссионными и в холодное время года отлично сохраняют тепло. В тёплое время года smart окна позволяют достигать уровень комфортной температуры внутри помещения из-за дозированного пропуска тепловых лучей. В этом случае значительно снижается необходимость применения кондиционеров в помещении.
Управлять такой системой будет достаточно просто с компьютера или портативного устройства. Умные окна можно успешно интегрировать с системой «Умный дом».
Для дизайнеров очень важно, что умное стекло позволяет сэкономить электроэнергию. не нарушая при этом архитектурный облик здания.
В настоящее время умные окна — довольно дорогое удовольствие, доступное избранным. Но, по мнению экспертов, в ближайшем будущем именно они станут основой энергосбережения.
