Исследователями университета имени Фридриха Шиллера в Иене, Германия создан прототип оконного стекла, способного затемняться, накапливать тепловую энергию и обогревать помещения. Умные стекла с переменной прозрачностью заменят отопление в некоторых немецких новостройках уже в этом году.
По статистике в Евросоюзе порядка 40% энергетических затрат приходится на отопление, кондиционирование, охлаждение и освещение зданий. Проект энергоэффективных оконных стекол LaWin (Large-Area Fluidic Windows) учёных из Иенского университета должен изменить данную ситуацию.
Умные стекла способны затемняться после нажатия специальной кнопки, после чего их поверхность начинает собирать тепловую солнечную энергию. Такое стало возможным благодаря внедрению в материал специальной магнитоактивной жидкости. По словам координатора проекта Лотара Вондрачека, ключевой особенностью новинки является использование специальной жидкости в материалах фасадов, которая выступает теплоносителем и обеспечивает дополнительные функции.
В последних прототипах нового стеклянного материала ученые добавили в циркулирующую функциональную жидкость наночастицы железа, которые можно извлечь с помощью магнита. В зависимости от концентрации частиц железа сама функциональная жидкость способна приобретать серый и даже черный оттенок. Это позволяет управлять освещенностью и накапливать солнечную энергию для последующего обогрева помещения.
Показатели эффективности умных стекол с переменной прозрачностью сопоставимы с классическими солнечными тепловыми панелями. Но в отличие от панелей умные стекла легко интегрируются в фасады зданий. Умные окна не требуют подключения к электросети, для магнитной обработки железных частиц предназначен отдельный резервуар.
В идеале умные стекла с переменной прозрачностью заменят не только отопление, но и системы регулирования дневной освещённости, кондиционирования и даже теплую воду. Для этого потребуется разработка умных окон большого размера, вмещающих множество специальных каналов для функциональной жидкости и способных сохранять свою работоспособность в течение всего срока эксплуатации здания.
Важным требованием также является соответствие действующим строительным нормам. Представленный разработчиками прототип площадью 200 м² соответствует перечисленным требованиям.
В 2015-2017 гг. на реализацию проекта энергоэффективных оконных стекол LaWin был выделен грант Евросоюза в размере €5,9 млн. Кроме того, 11 крупных европейских промышленных компаний выделили на разработку €2,2 млн. Первые коммерческие поставки умных стекол с переменной прозрачностью начнутся уже в этом году.
