Энергосберегающие решения: электрохромные окна

Изобретение Американской Национальной лаборатории по возобновляемой энергии (National Renewable Energy Laboratory, NREL) – электрохромные окна, меняющие свои оптические свойства для регулирования внутренней температуры помещений и освещения, – позволяет снизить затраты на освещение, обогрев и кондиционирование дома.

По расчетам NREL, в США повсеместная установка новой разработки потенциально сэкономит восьмую часть всей расходуемой зданиями энергии в течение года. Стекло площадью 140 м² нуждается менее чем в 75 Вт. Благодаря регулированию микроклимата через окна внутренние системы нагрева, охлаждения и освещения могут быть менее мощными. Как показало компьютерное моделирование, энергопотребление на охлаждение снижается на 49%, пиковый расход мощности падает на 16%.

Основной проблемой использования динамических окон, принцип действия которых был изобретен в 1980-х гг., является высокая стоимость стекла – до 1000 долл. за 1 м². Новая разработка лаборатории – Sage Electrochromics – позволит в течение 5 лет вместе с усовершенствованием технологии и налаживанием производства снизить стоимость динамических окон на 70%.

Изолирующие свет окна изготавливаются из нескольких слоев стекла, пространство между ними заполняется газом. В электрохромных окнах очень тонкий ряд динамических материалов расположен на внешней панели. Это три слоя: активный электрод и противоэлектрод (никель и оксиды вольфрама), разделенные ионным проводником (литий). Цвет меняется, когда прикладывается небольшое электрическое поле и ионы лития перемещаются в рабочие слои электродов. Процесс может быть инициирован сенсорами или ручным переключателем. Способность такого окна блокировать свет достигает 98% прямых лучей. Изменение полярности напряжения вызывает миграцию ионов обратно в свой слой, и стекло вновь становится прозрачным.