Revestimento de vidro inteligente para manter os edifícios frescos
Pesquisadores da Fraunhofer desenvolveram um revestimento inteligente para janelas que escurecem ao sol. Isso usa materiais eletrocrômicos e termocrômicos que reagem eletricamente e termicamente. Em edifícios com grandes paredes de cortina de vidro, pode evitar que as salas fiquem superaquecidas devido à radiação solar, reduzindo assim a demanda por condicionadores de ar com uso intensivo de energia.
A construção civil é um dos principais emissores de gases de efeito estufa. De acordo com os dados da Agência Ambiental Alemã, os edifícios são responsáveis por cerca de 30% das emissões de CO2 do país e 35% do seu consumo de energia. Edifícios com grandes paredes de cortina de vidro e telhados são particularmente problemáticos, como edifícios de escritórios que dominam as cidades modernas. Eles ficam quentes ao sol, especialmente no verão. No entanto, o uso de persianas e venezianas para fornecer sombra geralmente não é bem-vindo, pois reduzem a sensação estética do vidro e interferem na visão externa. Em vez disso, o ar condicionado é usado internamente para refrigeração, o que requer muita energia e aumenta a pegada de carbono do edifício.
Fraunhofer Silicate Research Institute (ISC) em Wiltsburg e Fraunhofer Organic Electron, Electron Beam and Plasma Technology FEP Institute em Dresden desenvolveram uma solução complexa para resolver este problema. No projeto Switch2Save, pesquisadores estudam o revestimento transparente de janelas e cortinas de vidro usando materiais eletrocrômicos e termocrômicos. Estes adicionam um tom escuro variável e transparente ao lado de fora da janela para manter o ambiente fresco. O Fraunhofer Institute fez parceria com universidades e parceiros industriais em seis países da UE para realizar este projeto de pesquisa financiado pela UE.
O revestimento eletrocrômico é revestido em um filme condutor transparente e, em seguida, pode ser "aberto". A aplicação de tensão desencadeia a transferência de íons e elétrons, que escurece o revestimento e tinge as janelas. Por outro lado, o revestimento termocrômico desempenha um papel. Dr. Marco Schott, gerente da equipe do sistema eletrocrômico Fraunhofer ISC, explicou que quando uma certa temperatura ambiente é atingida, ela reflete a radiação térmica do sol.
Com elementos eletrocrômicos, sensores podem ser usados para medir fatores como brilho e temperatura e enviar os resultados para o sistema de controle. Isso guiará o filme para enviar pulsos de corrente ou tensão, e a janela de disparo ficará escura. Sempre que a temperatura ou o brilho ficarem muito altos, a superfície do vidro escurecerá gradualmente. Isso evita o superaquecimento das salas e reduz a necessidade de ar condicionado, o que é particularmente útil em climas ensolarados e edifícios com grandes paredes de cortina de vidro. Também pode desempenhar o papel de proteção anti-reflexo em dias ensolarados. As janelas permanecerão claras em dias nublados e à noite.
Os pesquisadores da Fraunhofer também consideraram se a tecnologia é adequada para uso diário. As janelas não escurecem de repente, mas gradualmente em poucos minutos. Short explicou que o consumo de energia é muito baixo. Em um caso melhor, o filme eletrocrômico precisa apenas de energia no processo de conversão, e uma tensão extremamente baixa é suficiente para iniciar o processo de coloração. Os materiais termocrômicos não requerem eletricidade, mas reagem passivamente ao calor gerado pelo sol. Eles podem ser usados para complementar um sistema comutável ou como alternativa que não requer uma solução comutável.
O Switch2Save promete economizar muita energia em áreas com alta temperatura externa (ou seja, na zona sul), reduzindo o uso de sistemas de ar condicionado ou eliminando completamente a demanda por sistemas de ar condicionado. Dr. John Fahlteich, coordenador do projeto Switch2Save e chefe da equipe de pesquisa do Fraunhofer FEP, explicou que nas regiões quentes da Europa, a demanda de energia de resfriamento e aquecimento de edifícios modernos pode ser reduzida em até 70%. Nas regiões mais frias do norte, a economia de custos não é grande, mas o sistema também pode ser usado aqui como proteção antirreflexo para evitar a luz solar direta.
Em princípio, a combinação da camada eletrocrômica e da camada termocrômica na janela composta proporciona maior flexibilidade. Ao utilizá-lo, arquitetos e desenvolvedores podem fornecer soluções personalizadas para diversas áreas e edificações. Estamos instalando essa tecnologia na clínica pediátrica do segundo maior hospital de Atenas, na Grécia, e em um prédio de escritórios em Uppsala, na Suécia. Em ambos os edifícios, o consumo de energia será monitorizado e comparado ao longo do ano antes e após a instalação de novas janelas. Ao fazer isso, podemos mostrar o desempenho real da tecnologia Switch2Save e continuar testando e aprimorando a tecnologia para diferentes regiões climáticas, disse Fahlteich.
Os pesquisadores também abordaram os desafios de fabricação. O revestimento eletrocrômico é aplicado ao substrato de filme à base de polímero. Por outro lado, o revestimento termocrômico utiliza um substrato de vidro fino. Os processos de revestimento químico úmido e a vácuo são usados em sistemas econômicos de fabricação de bobina a bobina. Em seguida, os componentes comutáveis são laminados no vidro da janela de 4 mm de espessura sob vácuo e, em seguida, integrados na unidade de vidro isolante. O processo de revestimento também é economicamente viável em escala industrial. Os componentes comutáveis eletrocrômicos e termocrômicos têm apenas algumas centenas de mícrons de espessura, menos de 500 gramas por metro quadrado. Como resultado, eles quase não adicionam peso às janelas, o que significa que podem ser adaptados em edifícios existentes sem alterar a estrutura do edifício.
A aliança do projeto está atualmente trabalhando para melhorar ainda mais a tecnologia. Por exemplo, equipes de especialistas estão estudando como combinar elementos eletrocrômicos e termocrômicos em janelas compostas para melhor utilizar o potencial dessa tecnologia. Outros objetivos de pesquisa incluem adaptar o revestimento a formas de vidro curvo e adicionar mais cores às opções existentes de azul e cinza.
A meta do Aquecimento Mundial e do Acordo Verde Europeu aumentará significativamente a demanda por tecnologias de construção de economia de energia nos próximos anos - espera-se que até 2050, todos os edifícios da UE sejam neutros em carbono. O projeto Switch2Save da UE de janelas eletrocrômicas e termocrômicas pode dar uma importante contribuição para isso
HHG é um profissional fabricante de vidro fornecedor de soluções para vidro e vidro incluem vidro temperado, vidro laminado, vidro texturizado e vidro gravado. Com mais de 20 anos de desenvolvimento, são duas linhas de produção de vidro padrão, duas linhas de vidro float e uma linha de vidro de restauração. 80% dos nossos produtos são enviados para o exterior, Todos os nossos produtos de vidro são rigorosos com controle de qualidade e cuidadosamente embalados em caixa de madeira forte, garantindo que você receba a segurança de vidro da melhor qualidade em tempo.
Mais detalhes: www.hhglass.com
