Innovation
Vatten mellan rutorna gör deras fönster överlägsna
Glaset blir ogenomskinligt när det hettas upp. Mellan rutorna finns en lösning av hydrogel och vatten. Forskarna hävdar deras alternativ är effektivare än lågenergifönster – och billigare.
I jakten på ett mer energieffektivt samhälle utvecklas diverse lösningar som tar vara på dygnets temperaturskillnader, för att lagra dagens värme och sedan släppa ut den på kvällen – eller tvärtom för att minska behovet av luftkonditionering.
Nu kommer ett nytt exempel från Nanyang Technological University i Singapore. Deras fönster med en innesluten hydrogel-lösning kombinerar en värmande och en kylande funktion.
Tekniken kan blockera starkt solljus, vilket gör rummet svalare, och samtidigt lagra värmen. Den frigörs sedan kvällstid och sänker därmed kostnaderna för uppvärmning. Det skriver universitetet på sin hemsida.
Enligt forskarna kan deras fönster minska energibehovet för uppvärmning, ventilation och luftkonditionering med 45 procent. För många länder utgör det senare en stor belastning på elnätet, exempelvis i USA. Där går sex procent av den producerade elen till att kyla bostäder, enligt landets energimyndighet.
De singaporianska forskarna valde vatten i och med att det har en så hög specifik värmekapacitet. Det blandades med en mikro-hydrogel samt en stabilisator. Och där konventionella lågenergifönster bara hindrar infrarött ljus från att passera rutan kan gel-fönstret även stänga ute det synliga ljus som står för en stor del av den oönskade uppvärmningen. Detta genom att hydrogelen blir opak när den hettas upp.
Forskarna hävdar att deras lösning är 30 procent effektivare än lågenergifönster och samtidigt billigare att tillverka. Tester i Singapore visade att gel-fönstren höll en mycket lägre temperatur dagtid än vanliga fönster, 50°C mot 84°C, vilket innebar att rummet med det smarta glaset förbrukade elva procent mindre energi för att bibehålla sin temperatur. Gel-fönstren försköt dessutom sin värmetopp från klockan tolv till klockan två på dagen.
"Vår innovation kombinerar de unika egenskaperna hos båda typerna av material – hydrogel och vatten. Genom att använda en hydrogel-baserad vätska så förenklar vi tillverkningsprocessen till att handla om att hälla blandningen mellan två glasrutor. Fönstret får en unik fördel genom sin stora likformighet, som innebär att det kan tillverkas i alla dimensioner och storlekar", säger Long Yi, huvudförfattare till studien, på universitetets hemsida.
Resultaten har publicerats i tidskriften Joule.
