Интелигентни щори за стъклени фасади пестят енергия

Oфис сградите със стъклени фасади са едни от най-големите консуматори на енергия в съвременните градове. Поддържането на оптимален микроклимат в помещенията изисква интензивна климатизация през лятото, когато сградите се превръщат в своеобразни “парници”, и високи сметки за отопление през зимата поради високата топлопроводимост на обикновеното стъкло.

Изследователи и проектанти от института Фраунхофер са разработили иновативна технология, която може да улавя топлинната енергия от слънцето и да пести енергия - термореактивна щора за стъклени фасади. Първа официална демонстрация на изобретението екипът направи в рамките на международното изложение Hannover Messe 2015, което се проведе от 13 до 17 април тази година.

“Не се нуждаем от допълнителен енергоизточник, тъй като можем да използваме енергията от слънцето, за да управляваме щората”, заяви Андре Бухт, изследовател и ръководител на департамента към института Fraunhofer IWU. “Основното предизвикателство в този проект бе да “облечем” иновативната технология в подходящ дизайн. Ето защо дизайнери и учени обединихме усилия, за да създадем тази новаторска концепция”, допълва проф. Кристиан Сауер от училището по изкуства Вайсензее.

Демонстрационният прототип е базиран на проект на студента по дизайн Бара Финсдотир и се състои в матрица от 72 индивидуални парчета от специална материя с формата на цветя. Всеки текстилен модул от щората разполага със “скелет” от вградени тънки жици (тел) от запаметяваща формата си никел-титанова сплав с дължина 80 милиметра.

Когато бива подложен на топлинно облъчване, скелетът на всеки модул си “спомня” оригиналната си форма. Ако фасадата бъде нагрята до определена температура от слънцето, жиците се активират и безшумно изпъват текстилните елементи на щората.

Изложената на слънце повърхност на стъклената фасада се затъмнява и лъчите не могат да проникнат в помещенията. Когато слънцето се скрие (например зад облак), жиците се свиват и фасадата става отново прозрачна. Свойствата на телта се дължат на специфичната структура на атомите на сплавта, от която е изработена.

“Когато телта бива огъната, тя запазва новата си форма. При излагането й на топлина, тя си “спомня” първоначалната си форма и се връща към нея. Щората се явява своеобразна мембрана, която се адаптира към условията в различните части от деня и отделните сезони, като така осигурява оптимално засенчване в зависимост от слънцегреенето”, споделят изобретателите.

Проектирана за стъклени фасади с голяма площ, иновативната щора може да бъде монтирана както отвън на прозорците, така и между вътрешните и външните прозорци при двойни стъклопакети. Конструкцията на щората позволява лесен ремонт при повреждане и широки възможности по отношение на дизайна, включително цвят, форма и десен на отделните текстилни модули.

“Можете да изберете кръгли или триъгълни компоненти, както и дизайн на пчелна пита. В допълнение, щората позволява контрол на слънцеизлагането на отделните секции на фасадата. Тя е подходяща дори за извити фасади и заоблени прозорци. Всъщност дизайнът й е напълно независим от формата на сградата”, допълват разработчиците.

В следващите фази на проекта екипът се надява да си сътрудничи с индустриални компании, с чиято помощ да произведе гама от прототипи за различни жилищни и офисни приложения, и да ги тества в дългосрочен план в еднофамилни жилища и в сградите на института.

“Приоритет ще бъде проектирането на текстилни елементи, които са достатъчно устойчиви на различни влияния, за да издържат на всякакви климатични условия”, уточнява ръководителят на проекта Андре Бухт. Екипът планира да създаде версии на иновацията за нови сгради и за подмяна на щорите на съществуващи такива. Целта е решенията да са готови за пускане на пазара до средата на 2017 г.

Идеите на разработчиците обаче не свършват дотук. Те обмислят разширяване на функционалността на технологията с възможности за съхранение на топлина от слънцето и използването й за отопление на помещенията през нощта например. Друга идея е покриването на повърхността на текстилните елементи на щората с пластични органични слънчеви клетки, чрез които щората да генерира и електричество за нуждите на сградата.