Retrofit de janelas com dispositivos de partículas suspensas comutáveis para economia de energia

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As janelas são geralmente o elo mais fraco no envelope energético de uma casa. Eles deixam entrar luz, claro, o que economiza dinheiro em lâmpadas. Deixam entrar o calor, o que ajuda no inverno, mas prejudica no verão. Mas sejamos honestos: a maioria das pessoas não considera as vidraças das suas janelas como de alta tecnologia. Uma startup chamada Research Frontiers está tentando consertar essa mentalidade. Eles patentearam uma tecnologia que transforma uma janela de cristalina em opaca em segundos. Chega de se atrapalhar com persianas. Apenas um interruptor.

Há décadas que confiamos em cortinas e mini-persianas. Eles bloqueiam a visão, mas vazam luz. E calor. Dispositivos de partículas suspensas (SPD) resolvem esse vazamento. Também conhecidos como válvulas de luz, esses sistemas usam partículas microscópicas que absorvem luz para controlar a transmissão. Você pode passar de transparente a escuro em segundos. Não é mágica. É física. E está disponível para modernização do seu vidro atual.

Como o Windows SPD realmente funciona

Você não precisa de um PhD para obter a mecânica aqui. Pense na janela como um sanduíche. Uma janela do Dispositivo de Partículas Suspensas consiste em duas camadas principais de vidro ou plástico. Esses painéis são revestidos com um material condutor transparente. Entre eles encontra-se uma suspensão ou filme líquido. Dentro desse fluido flutuam milhões de minúsculas partículas pretas.

Esta é a sequência de eventos quando você liga o botão:

  • Você aplica uma tensão moderada ao revestimento condutor.
  • A eletricidade atinge as partículas suspensas.
  • As partículas se alinham em linha reta e paralela.
  • A luz flui através das aberturas como a água através de uma cerca.

Desligar a energia? As partículas se espalham. Eles retornam a um padrão aleatório e caótico. Eles bloqueiam a luz. Ao ajustar a tensão, você pode escurecer a janela em qualquer lugar entre totalmente transparente e totalmente opaco. É um continuum de controle.

Opções de controle e compatibilidade

Você não fica preso a um único botão na parede. Research Frontiers oferece várias maneiras de gerenciar a tonalidade. Algumas configurações usam um reostato, permitindo escurecimento manual. Outros integram controles remotos por conveniência.

Para o proprietário com muita tecnologia, você pode usar o modo totalmente automático. As fotocélulas detectam a intensidade do sol. Sensores detectam a ocupação da sala. A janela se ajusta sem que você levante um dedo.

Isso não é apenas teórico. A Research Frontiers detém cerca de 470 patentes nesta tecnologia. Eles o licenciam para grandes empresas como Polaroid e GE. Você vê dispositivos de partículas suspensas em todos os lugares agora, mas nem sempre em suas janelas. Eles estão em tetos solares, espelhos retrovisores, óculos de esqui e até mesmo em monitores de computador de tela plana. A tecnologia está madura. Raramente é encontrado em kits de modernização residencial.

Retrofit de janelas existentes

A maior hesitação dos proprietários é o custo. Substituir todas as janelas de uma casa é caro. E perturbador. A Research Frontiers abordou isso com uma patente específica: nº 6.429.961. Ele cobre “Métodos para modernização de janelas com melhorias de janela comutáveis ​​e não comutáveis”.

Isso significa que você pode atualizar seu vidro existente. Você não precisa arrancar as molduras. Você instala o filme ou painel SPD sobre ou dentro da unidade existente. É uma solução prática para casas antigas que ainda possuem vidros de painel único ou duplo.

Verificação da realidade da eficiência energética

Aqui está a pergunta que todos fazem: “Se eu tiver que usar eletricidade para deixar a janela limpa, isso não é ineficiente?”

A matemática diz que não. Alegadamente, você pode alimentar cerca de 15 grandes janelas inteligentes SPD em uma casa típica com menos eletricidade do que uma luz noturna padrão usa. O consumo de energia para manter o estado limpo é insignificante. As economias de energia decorrentes da redução das cargas de resfriamento e da iluminação artificial mais do que compensaram esse pequeno consumo. Ele se paga em conforto e contas de serviços públicos.

A história dos cristais bloqueadores de luz

A tecnologia tem uma história de origem estranha. Edwin Land, o inventor da câmera Polaroid, construiu o primeiro dispositivo usando SPDs. Mas ele não descobriu o princípio subjacente. Um cachorro fez isso.

Há mais de um século, um químico inglês deu ao seu cachorro bissulfato de quinina para dores de estômago. O cachorro urinou em uma bandeja contendo iodo. O químico notou a formação de cristais verdes na mistura. Ele percebeu que esses cristais poderiam filtrar a luz. Mais tarde, Land usou esses cristais que absorvem luz para criar vidros coloridos. O princípio permaneceu o mesmo. Alinhe as partículas para visibilidade. Espalhe-os para ter privacidade.

Além dos SPDs

Dispositivos de partículas suspensas são poderosos, mas não são o único jogo disponível. Você pode encontrar cristais líquidos em alguns aplicativos de janelas inteligentes. A tecnologia existe há anos, alimentando tudo, desde telas de laptop até vidro arquitetônico. Depois, há os eletrocrômicos, que desempenham funções semelhantes, mas usam uma reação química diferente para alterar a densidade da tonalidade.

Veremos essas alternativas a seguir. Mas, por enquanto, a capacidade de ligar e desligar as janelas oferece um nível de controle que as persianas tradicionais simplesmente não conseguem igualar. Você mantém a visão quando quiser. Você mata o brilho quando precisa. E você faz isso com uma fração da energia que esperaria.

Não se trata de substituir suas janelas. Trata-se de atualizá-los.