Вікна зазвичай є слабкою ланкою в енергетичному контурі будинку. Вони пропускають світло, що, безумовно, заощаджує гроші на лампочках. Вони пропускають тепло, що допомагає взимку, але шкодить улітку. Але давайте будемо чесними: більшість людей не вважають свої шибки високотехнологічними. Стартап Research Frontiers намагається змінити це мислення. Вони запатентували технологію, яка за лічені секунди перетворює вікно із кристально прозорого на непрозоре. Більше ніяких метушні зі шторами. Просто перемикач.
Ми десятиліттями покладалися на штори та міні-жалюзі. Вони блокують огляд, але пропускають світло. І тепло. Пристрої на основі зважених частинок (SPD) усувають цей витік. Також відомі як світлові клапани, ці системи використовують мікроскопічні частинки, що поглинають світло, для управління пропусканням. Ви можете перейти від прозорого стану до темного за лічені секунди. Не магія. Це фізика. І вона доступна для модернізації вашого поточного скла.
Як насправді працюють вікна SPD
Вам не потрібна міра доктора філософії, щоб зрозуміти механіку тут. Уявіть вікно як сендвіч. Вікно з пристроєм на основі зважених частинок складається з двох основних шарів скла або пластику. Ці панелі покриті прозорим провідним матеріалом. Між ними знаходиться рідка суспензія чи плівка. Усередині цієї рідини плавають мільйони крихітних чорних частинок.
Ось послідовність подій при включенні перемикача:
- Ви подаєте помірну напругу на провідне покриття.
- Електрика впливає на зважені частки.
- Частинки вишиковуються в пряму паралельну лінію.
- Світло проходить через зазори, як вода через частокіл.
Вимкніть живлення? Частинки розсіюються. Вони повертаються до випадкового, хаотичного патерну. Вони блокують світло. Регулюючи напругу, ви можете затемнити вікно десь між повністю прозорим та повністю непрозорим станом. Це безперервний контроль.
Варіанти управління та сумісність
Ви не обмежені однією кнопкою на стіні. Research Frontiers пропонує кілька способів керування затемненням. Деякі установки використовують реостат, що дозволяє ручне затемнення. Інші інтегрують пульти дистанційного керування для зручності.
Для технічно підкованих власників будинків ви можете зробити систему автоматичною. Фотоклітини відчувають інтенсивність сонця. Датчики виявляють присутність людей у кімнаті. Вікно регулюється саме без вашої участі.
Це не просто теорія. Research Frontiers має приблизно 470 патентів на цю технологію. Вони ліцензують її таким великим гравцям, як Polaroid та GE. Ви бачите пристрою на основі зважених частинок всюди зараз, просто не завжди на своїх вікнах. Вони використовуються в люках дахів, дзеркалах заднього виду, лижних окулярах і навіть плоских комп’ютерних дисплеях. Технологія зріла. Просто вона рідко зустрічається у комплектах для житлової модернізації.
Модернізація існуючих вікон
Найбільше вагання у власників будинків викликає вартість. Заміна кожного вікна в expensive будинку. Та disruptive. Research Frontiers вирішила цю проблему за допомогою конкретного патенту №6,429,961. Він охоплює «Методи модернізації вікон з перемикання і не перемикання поліпшення вікон».
Це означає, що ви можете оснастити своє існуюче скло. Вам не потрібно виривати рами. Ви встановлюєте плівку або SPD поверх або всередині існуючого блоку. Це практичне рішення для старих будинків, які все ще мають однокамерне або старе двокамерне скло.
Реалістична оцінка енергоефективності
Ось питання, яке задають все: «Якщо мені потрібно використовувати електрику, щоб зробити вікно прозорим, хіба це не є ефективним?»
Математика каже “ні”. Повідомляється, що ви можете живити близько 15 великих розумних вікон SPD у типовому будинку за меншу кількість електроенергії, ніж використовує стандартний нічник. Енергоспоживання для підтримки прозорого стану дуже мало. Енергозбереження від зниження навантажень на кондиціювання та штучного освітлення більш ніж компенсує це крихітне споживання. Воно окупає себе у комфорті та рахунках за комунальні послуги.
Історія блокуючих світло кристалів
У технології дивна історія походження. Едвін Ленд, винахідник камери Polaroid, створив перший пристрій, який використовує SPD. Але він не відкрив принцип, що лежить в основі. Це зробив собака.
Більше століття тому англійський хіміст дав своєму собаці бісульфат хініну від розладу шлунка. Собака помочився на тацю, що містить йод. Хіміст помітив утворення зелених кристалів у суміші. Він зрозумів, що це кристали можуть фільтрувати світло. Пізніше Ленд використовував ці поглинаючі світло кристали для створення тонованих окулярів. Принцип залишився тим самим. Вирівняйте частинки видимості. Розсійте їх для конфіденційності.
Крім SPD
Пристрої з урахуванням зважених частинок потужні, але де вони єдині над ринком. Ви можете зіткнутися з рідкими кристалами в деяких додатках розумних вікон. Ця технологія існує вже багато років, живлячи все, від екранів ноутбуків до архітектурного скла. Потім є електрохромні пристрої, які виконують аналогічні функції, але використовують іншу хімічну реакцію для зміни щільності затемнення.
Ми розглянемо ці альтернативи наступного разу. Але поки що можливість вмикати та вимикати ваші вікна пропонує рівень контролю, який традиційні жалюзі просто не можуть забезпечити. Ви зберігаєте вигляд, коли хочете. Ви усуваєте відблиски, коли це необхідно. І ви робите це з часткою енергії, на яку можна було б очікувати.
Не йдеться про заміну ваших вікон. Йдеться про їх модернізацію.
