»شیشه‌های سیال» انرژی گرمایشی و سرمایشی داخل ساختمان را تامین می‌کنند

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از گیزمگ، دانشمندان این طرح به نام «شیشه‌های سیال» در کانتینرهایی در شهر فادوتس، پایتخت لیختن اشتاین در اروپا، مشغول انجام آزمایش روی این پنجره‌ها هستند. درون پنجره‌ها سیالی در جریان است که می‌توان آن را رنگ کرد. این پنجره‌ها به صورت فعال به تامین نیاز حرارتی ساختمان کمک می‌کنند و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شوند. البته این شیشه‌ها علاوه بر ذخیره انرژی، کارکرد دیگری هم دارند.

آن-سوفی زاپف، از دانشگاه لیختن اشتاین و مسئول هماهنگ‌کننده این پروژه، می‌گوید: «رنگ شیشه پنجره را می‌توان تیره کرد تا از فضای داخل، در مقابل نور خورشید حفاظت کند. در نتیجه شیشه پنجره به گرمایش و سرمایش ساختمان کمک می‌کند. در این شیشه موادی وجود دارد که قادر است انرژی خورشیدی را گردآوری و ذخیره کند و به صرفه‌جویی در انرژی منجر می‌شود».

مایع درون شیشه پنجره‌ها مخلوط آب، ضدیخ و ذرات مغناطیسی است. در شرایط ایده‌آل هر پنجره می‌تواند یک کیلووات ساعت انرژی تولید کند. دانشمندان می‌گویند چالش اصلی آنها اطمینان از پایداری دراز مدت این سیستم گرمایشی و سرمایشی بود. آنها برای حل این مشکل به دنبال ذراتی گشتند که ویژگی‌های خیلی دقیق و مشخصی داشته باشند.

دانیل گستول، مهندس مکانیک که با این پروژه همکاری می‌کند، می‌گوید: «ذرات نباید به هم بچسبند و توده شوند. نباید با گذشت زمان روی سطح پنجره رسوب کنند و باید در محلول بمانند و اگر لازم شد به راحتی فیلتر شوند».

ماده سیال به شکلی همگن و با بازدهی مناسب درون پنجره‌ها تزریق شده است.

استفان فری، مهندس مکانیک، می‌گوید: «مشکل اصلی ما، یافتن شرایط مناسب کار بود. شیشه نباید تحت فشار باشد چون با گذشت زمان تغییر شکل پیدا می‌کند و توزیع ذرات در شیشه نامرتب می‌شود. یعنی باید همه چیز را تحت فشار کم (فشار کمتر از فشار اتمسفر) به کار بیندازیم. بنابراین وضعیت تمام مدار از شرایط فشار بیشتر از فشار جو، به شرایط فشار کمتر از فشار جو تغییر می‌کند. این نکته باعث مسائل دیگری می‌شود که باید حل کرد.«

برای این که معلوم شود تحت چه شرایطی و تا چه اندازه این پنجره‌ها دمای درون ساختمان را کنترل می‌کنند، نیاز به مدل‌های پیچیده کامپیوتری بود.

لورا باومگارتنر، مهندس عمران از دانشگاه لیختن اشتاین، می‌گوید: «اطمینان پیدا کردیم که نیاز به هیچ سیستم اضافی مثلا دستگاه تهویه یا شوفاژ برای گرما یا سرما نیست. این یکی از چیزهایی بود که با شبیه‌سازی کامپیوتری معلوم شده بود. الان باید با آزمایش پنجره‌های این کانتینرها، درستی آن را معلوم کنیم».

این آزمایش‌ها در زمستان، در شهر فادوتس، و در تابستان در قبرس انجام خواهد شد تا مشخص شود که آیا این پنجره‌ها می‌توانند فضای داخل کانتینر را گرم یا سرد کنند.

مسئول هماهنگ کننده این طرح تحقیقاتی می‌گوید: «کاربرد عمده این پنجره در ساختمان‌های اداری چند طبقه ای است که نسبت مساحت شیشه به مساحت نمای ساختمان زیاد است. البته باید برخی مسائل را حل کنیم. چون وزش باد، کار قرار دادن سطوح بزرگ شیشه‌ای در سایه را مشکل می‌کند. در هر صورت ساختمان‌های اداری بزرگ هدف اصلی ماست، چون خانه‌های مسکونی سطح شیشه‌ای کمی دارند و برای رسیدن به بازدهی لازم، باید سطح شیشه در سیستم ما بیشتر باشد».

دانشمندان می‌گویند این پنجره‌ها که باعث صرفه‌جویی در انرژی می‌شوند در کمتر از چهار سال به بازار خواهند آمد.