冷却|TR35获得者联合开发高效节能玻璃,总效率提高9.5%,性能可根据任何气候定制
无论豪华建筑物还是普通住宅 , 窗户都是能源利用效率最低、设计最复杂的部分之一 。 据美国能源部官方数据显示 , 在建筑物中 , 每年涉及到与窗户有关的能源消耗 , 可以占到建筑物首次总能耗的 4% 。
虽然之前已经有科学家研究出可以缓解这种能源消耗的技术 , 如使用低发射率涂层来防止传热 , 或者用电致变色玻璃来调节太阳能透射 , 通过变色进入房间 。
遗憾的是 , 截至目前 , 仍然没有一种方案可以解决这种难题 。
近日 , 新加坡南洋理工大学的科学家发明了一种节能玻璃 , 这种创新性玻璃可以通过温度变化自动作出反应 , 并且能够在加热和冷却之间切换 。
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图|具有独特结构的自适应玻璃(来源:南洋理工大学官网)
12 月 16 日 , 相关论文以《可伸缩的热变色智能窗户与被动辐射冷却调节》(Scalable thermochromic smart windows with passive radiative cooling regulation)为题发表在 Science 上 。
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图|相关论文(来源:Science)
由华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室教授杨荣贵、美国怀俄明大学土木建筑工程与建设管理系教授谭刚(音译)、南洋理工大学材料科学与工程学院研究员龙祎(音译)为共同通讯作者 [1] 。
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图|杨荣贵(资料图)
该团队所研发的这种玻璃与其他玻璃最大的差异在于“材料” , 该玻璃主要由聚甲基丙烯酸甲酯(poly Methyl Methacrylate , PMMA)、二氧化钒纳米颗粒复合层和低辐射率涂层组成 , 这种结构可以同时对加热和冷却两种状态进行调节 , 进而适用外界气温的变化 。
该玻璃连续调谐特性 , 为建筑物节能研究铺平道路 目前 , 市场上大多数节能玻璃仅仅解决了近红外光和可见光所引起的部分太阳热量增益 , 但长波红外的辐射冷却往往被忽视 。
为了解决辐射冷却方面的问题 , 也有厂商在房屋的墙壁及屋顶做了进一步创新 , 尽管如此 , 该功能在寒冷的冬季效果仍然不佳 。
龙祎表示:“我们团队所开发的节能窗户可以对近红外光和可见光做出良好的响应 , 这也是我们首次向外界展示的玻璃 , 它具有连续调谐的特性 , 不论是夏季的高温 , 还是冬季的低温均适应 。 ”
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图|南洋理工大学龙祎团队(来源:南洋理工大学)
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