Solbeskyttelse uden persienner

Sommer. Blå himmel. Solskin. Men du bemærker ikke meget af det på kontoret eller i dit hjem, fordi persienner blokerer udsigten, så varmen bliver udenfor. Dette scenario kan snart være fortid:EPFL -forskere arbejder sammen med Empa på et vinduesglas, der holder varmen ude om sommeren og samtidig giver et klart udsyn til omverdenen.

Afhængigt af sæsonen, vinduer skal have en anden funktion for at give tilstrækkelig komfort på kontorer og lejligheder. Om sommeren skal de holde varmen væk og forhindre blænding fra solen. Om vinteren bør de fordele det lille lys optimalt i rummet. Et team ledet af Andreas Schüler fra Laboratory for Solar Energy and Building Physics på EPFL har for nylig udviklet et vindue, der opfylder alle disse kriterier. I samarbejde med Empa -forskere ledet af Patrik Hoffmann fra Laboratory for Advanced Materials Processing i Thun, arbejdet pågår i øjeblikket med deres fremstilling - hvilket snart kan overflødige solafskærmninger. Sæsonbestemt vinduesglas reducerer sommerens overophedning og blænding i bygninger og sikrer høj solenergi og dagslysindgang om vinteren. Alt dette uden at forringe udsynet udad gennem dæmpning eller persienner.

Jing Gong, en ph.d. studerende på EPFL, brugte Empas meget komplekse lasersystem i Thun til at producere en såkaldt masterform med en mikrostruktureret overflade med præcisionslaseren. Mikrospejle fordampes derefter i disse mikroriller og indkapsles i en polymerfilm. Denne film kan derefter let indsættes i et konventionelt vindue med termoruder. Arrangementet af de såkaldte "Compound Parabolic Concentrator" (CPC) linser bruges til optimalt at reflektere sollys med lave synlighedsbegrænsninger. Mens de første prototyper er blevet udviklet i laboratoriet, forskerne arbejder allerede på opskalering. I et pilotprojekt i samarbejde med BASF Schweiz, teamet arbejder på en fremstillingsproces, der skal gøre det muligt at producere vinduesglasbelægningen bestående af millioner af mikrospejle med høj præcision, hurtigt og omkostningseffektivt. Dette udgør en stor udfordring på grund af de meget høje krav til optisk kvalitet. Næste trin er at vise, om glasset består hverdagstesten. Vinduerne installeres i NEST -bygningen på Empa -campus i Dübendorf i Solace -enheden i EPFL.

Det innovative vinduesglas har mange fordele, som forskerne bekræfter i et indledende skøn. "Glasset kan reducere forbruget af termisk energi fra varme eller aircondition med 10 til 20 procent, "siger Hoffmann. I mange tilfælde, vinduesgardiner kunne undværes i fremtiden. Lys bør også fordeles mere jævnt i rummet. I deres forskningsarbejde forskerne var i stand til at demonstrere, at ideen virker. Dagslysets autonomi øges betydeligt. Med en lysindfald på 60 grader, prototyperne afleder allerede 80% af lyset - i næsten vandret retning. Det betyder, at selv de fjerneste hjørner af et kontor eller en lejlighed er bedre belyst, som kan have en positiv indflydelse på livsklimaet, især om vinteren - i mørkere lysforhold. Vinduet forbliver også gennemsigtigt, udsigten ændres ikke.