Okna jsou obvykle slabým článkem v energetické smyčce domácnosti. Propouštějí světlo, což jistě šetří peníze za žárovky. Umožňují průchod tepla, které v zimě pomáhá, ale v létě škodí. Ale buďme upřímní: většina lidí nepovažuje svá okenní skla za high-tech. Startup s názvem Research Frontiers se snaží toto myšlení změnit. Mají patentovanou technologii, která změní okno z křišťálově čistého na neprůhledné během několika sekund. Už žádné rozčilování se závěsy. Jen vypínač.
Na závěsy a minižaluzie jsme odkázáni již desítky let. Blokují vidění, ale propouštějí světlo. A teplé. Suspended Particulate Devices (SPD) eliminují tento únik. Tyto systémy, známé také jako světelné ventily, používají mikroskopické částice pohlcující světlo k řízení přenosu. Během několika sekund můžete přejít z jasné do tmy. Není to magie. To je fyzika. A je k dispozici pro upgrade vašeho současného skla.
Jak vlastně okna SPD fungují
K pochopení zdejší mechaniky nepotřebujete doktorát. Představte si okno jako sendvič. Okno s zařízením na bázi částic se skládá ze dvou hlavních vrstev skla nebo plastu. Tyto panely jsou pokryty průhledným vodivým materiálem. Mezi nimi je tekutá suspenze nebo film. Uvnitř této kapaliny se vznášejí miliony malých černých částic.
Zde je sled událostí, když je spínač zapnutý:
- Na vodivý povlak přiložíte mírné napětí.
- Elektřina ovlivňuje suspendované částice.
- Částice se seřadí v přímé rovnoběžné linii.
- Světlo prochází mezerami jako voda laťkovým plotem.
Vypnout napájení? Částice se rozptýlí. Vracejí se k náhodnému, chaotickému vzoru. Blokují světlo. Úpravou napětí můžete okno ztmavit někde mezi zcela průhledným a zcela neprůhledným. Jedná se o nepřetržité sledování.
Možnosti ovládání a kompatibilita
Nejste omezeni jedním tlačítkem na zdi. Research Frontiers nabízí několik způsobů ovládání stmívání. Některé instalace používají reostat umožňující ruční stmívání. Jiné pro pohodlí integrují dálkové ovladače.
Pro technicky zdatné majitele domů můžete systém nastavit plně automaticky. Fotobuňky snímají intenzitu slunce. Senzory detekují přítomnost osob v místnosti. Okno se nastaví samo, bez vaší účasti.
To není jen teorie. Research Frontiers vlastní přibližně 470 patentů na tuto technologii. Licencují jej velkým hráčům jako Polaroid a GE. Nyní vidíte zařízení na bázi částic všude, jen ne vždy na vašich oknech. Používají se ve střešních oknech, zpětných zrcátkách, lyžařských brýlích a dokonce i plochých počítačových displejích. Technologie je vyspělá. Jen zřídka se vyskytuje v obytných retrofit kitech.
Modernizace stávajících oken
Největším problémem pro majitele domů je cena. Výměna každého okna v domě je drahá. A rušivé. Research Frontiers tento problém vyřešil specifickým patentem: č. 6,429,961. Zahrnuje “Techniky modernizace oken s přepínatelnými a nepřepínatelnými vylepšeními oken.”
To znamená, že své stávající skleněné tabule můžete dovybavit. Rámečky nemusíte vytrhávat. Fólii nebo panel SPD nainstalujete na stávající jednotku nebo do ní. Jedná se o praktické řešení pro starší domy, které mají ještě jednosklo nebo staré dvojsklo.
Realistické hodnocení energetické účinnosti
Zde je otázka, kterou si každý klade: “Pokud potřebuji použít elektřinu k zprůhlednění okna, není to neefektivní?”
Matematika říká ne. Uvádí se, že můžete napájet asi 15 velkých inteligentních oken SPD v typické domácnosti za méně elektřiny, než používá standardní noční světlo. Spotřeba energie na udržení průhledného stavu je zanedbatelná. Úspory energie díky sníženému zatížení klimatizace a umělého osvětlení více než kompenzují tuto malou spotřebu. Platí se za pohodlí a účty za energie.
Historie krystalů blokujících světlo
Tato technologie má zvláštní příběh o původu. Edwin Land, vynálezce fotoaparátu Polaroid, vytvořil první zařízení využívající SPD. Neobjevil však základní princip. Pes to udělal.
Před více než stoletím dal anglický chemik svému psovi chinin-bisulfát na podrážděný žaludek. Pes se vyčůral na tác s jódem. Chemik si všiml tvorby zelených krystalů ve směsi. Uvědomil si, že tyto krystaly mohou filtrovat světlo. Land později použil tyto krystaly pohlcující světlo k vytvoření tónovaných skel. Princip zůstává stejný. Zarovnejte částice pro viditelnost. Rozmístěte je kvůli soukromí.
Kromě SPD
Zařízení na bázi částic jsou výkonná, ale nejsou jediná na trhu. V některých aplikacích pro chytrá okna se můžete setkat s tekutými krystaly. Tato technologie existuje již léta a pohání vše od obrazovek notebooků po architektonické sklo. Pak jsou tu elektrochromická zařízení, která plní podobné funkce, ale ke změně hustoty stmívání využívají jinou chemickou reakci.
Na tyto alternativy se podíváme příště. Ale prozatím možnost zapínat a vypínat okna nabízí úroveň ovládání, kterou tradiční žaluzie prostě nemohou poskytnout. Vzhled si zachováte, kdykoli budete chtít. V případě potřeby eliminujete odlesky. A uděláte to se zlomkem energie, kterou byste očekávali.
Nejde o výměnu oken. Mluvíme o jejich modernizaci.
