Окна в зданиях превратили в обогреватели на солнечной энергии

Окна в зданиях превратили в обогреватели на солнечной энергии

Дома теряют до 20% своего тепла через окна. Для крупных коммерческих зданий с большими площадями остекления этот показатель может быть в разы выше, что, соответственно, приводит к увеличению расходов на отопление.

Однако исследователям удалось найти способ превратить обычные окна в обогреватели на солнечной энергии, способные значительно повысить температуру стекла даже в морозную погоду.

«Мы разработали удивительно простой, дешевый и эффективный способ превратить обычные стеклянные окна в солнечные тепловые экраны, которые могут значительно изменить тепловой баланс жилых и рабочих пространств, особенно актуальный для огромных стеклянных поверхностей, используемых в современной архитектуре», — сказал Дмитриев.

Основными функциональными компонентами изобретения являются плазмонные наноантенны. Эти крошечные элементы представляют собой ряд слоев из никель-алюминиевого оксида, сформированных в форме наноэллипсов и наложенных в виде узорчатых массивов на стекло. С помощью плазмонов наноантенны способны интенсивно поглощать свет, который затем нагревает всю поверхность.

Окна в зданиях превратили в обогреватели на солнечной энергии

В своем исследовании ученые показали, что при солнечном освещении поверхности свет поглощается более эффективно с передней стороны (с антеннами), чем на задней стороне (подложке). Таким образом новая технология отлично подходит для применения на окнах, поскольку даже с нанесением нанопокрытия на стекло, оно остается прозрачным и бесцветным, а также почти полностью сохраняет цветовой спектр солнечного света.

Исследователи объясняют, что холодные окна оказывают большее влияние на теплопотери здания, чем принято считать. Это связано с тем, что, когда человек сидит рядом с холодным окном, он отдает часть своего тепла этому окну, которое работает как «радиатор». Чтобы компенсировать такие потери, необходимо повышать температуру в помещении для поддержания комфортной среды. Поскольку новая поверхность окна способна увеличить температуру стекла на несколько градусов, она обеспечивает большую экономию энергии.

ОКНО СОБИРАЕТ СОЛНЕЧНОЕ ТЕПЛО И ОБОГРЕВАЕТ ДОМ (ВИДЕО)

Ученые уверены, что возможности применения их изобретения не ограничивается окнами, поскольку наноантенны обладают универсальными свойствами и могут быть нанесены на практически любую поверхность. Они также могут быть изготовлены из широкого спектра материалов, а также настроены на поглощение света разных длин волн, что меняет их цвет. По их мнению, технология может использоваться в таких областях, как радиационное охлаждение или тепловая изоляция на солнечной энергии.