Okna z widokiem na oszczędzanie

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
fot MAciej Mutwil

Okna jako panele fotowoltaiczne albo „zasłony” regulujące natężenie wpadającego światła i przenikanie ciepła? Takie rozwiązania mogą wykorzystać powierzchnię okienną np. do produkcji energii albo do termoizolacji. Kiedy okno przestanie wyłącznie oświetlać lub wentylować pomieszczenia? – pytamy elektrochemika, dra hab. inż. Przemysława Ledwonia, prof. PŚ.

Główną funkcją okien jest wpuszczanie światła słonecznego do pomieszczeń oraz ochrona przed utratą ciepła z budynku. Powierzchnia okien w budownictwie jest bardzo duża, stąd kolejne pomysły na jej wykorzystywanie. – Obecnie trwają prace nad dwoma rozwiązaniami. Jedno to ogniwa fotowoltaiczne, a dokładniej – zastosowanie okna jako ogniwa słonecznego do produkcji prądu. Drugim możliwym zastosowaniem są okna elektrochromowe, czyli takie, które mogą regulować natężenie przepuszczanego światła i promieniowania podczerwonego – mówił Przemysław Ledwoń z Wydziału Chemicznego.

Elektrochemik pracuje obecnie nad materiałami do tego drugiego rodzaju okien. – Ogólnie mówiąc, moglibyśmy takie okno przyciemniać, gdy np. latem słońce by nam za bardzo świeciło. Możemy jednak nie tylko regulować natężenie światła widzialnego, ale również promieniowania podczerwonego, które odpowiada za odczuwanie ciepła. Jest to o tyle istotne, że w dobie kryzysu energetycznego myślimy o kolejnych sposobach na oszczędzanie energii. To byłby jeden z nich. Dzięki takim oknom moglibyśmy regulować, jak dużo ciepła one przepuszczają i np. zimą blokować ten przepływ, byśmy nie tracili ciepła z wewnątrz – tłumaczył elektrochemik.

Zaciemnienie okna w celu regulacji światła widzialnego jest zauważalne, ale w przypadku regulacji promieniowania podczerwonego nie jest widoczne gołym okiem.

– Oczywiście, można sobie wyobrazić, że każde nowe okno będzie miało te dodatkowe funkcje, ale to raczej daleka przyszłość. Obecne trendy wskazują, że takie rozwiązanie w pierwszej kolejności może się sprawdzić w szklarniach i nowoczesnym budownictwie (np. w przeszklonych wieżowcach) – ocenił naukowiec.

Woman staying home for safety during coronavirus pandemic staring the streets through the window

Jak są zbudowane takie okna? W porównaniu do tych tradycyjnych, są wzbogacone o dodatkowe warstwy. – Takie okna z powłokami elektrochromowymi muszą mieć układ elektrochemiczny z dwoma elektrodami, zbudowanymi zazwyczaj z tlenków metali, które są przezroczyste, raczej niewidoczne dla oka. Na nich trzeba jeszcze nałożyć warstwę elektrochromową, która będzie modyfikować transparentność tego okna. Między dwie szyby trzeba też oczywiście umieścić elektrolit – wyjaśnił.

Obecnie proces stworzenia takich funkcjonalnych okien jest drogi. Komercyjne okna elektrochromowe już powstały, jednak ich koszt jest bardzo wysoki, dlatego naukowcy dalej pracują nad ich udoskonalaniem. Wśród najważniejszych wyzwań Przemysław Ledwoń wymienił: obniżenie kosztu uzyskania i produkcji takiego elektrochromowego materiału oraz zwiększenie jego stabilności (by ten układ działał długimi latami).

A czy okna elektrochromowe można nazwać inteligentnymi? – Powiedziałbym raczej, że to funkcyjne okna, w których, w zależności od zewnętrznych warunków atmosferycznych, możemy zmieniać ich właściwości np. hamować przenikanie promieniowania podczerwonego lub widzialnego. To może się dziać automatycznie, za pomocą czujników lub być sterowane na bieżąco, ręcznie – tłumaczył naukowiec.

– Transformacja energetyczna, która obecnie zachodzi na całym świecie, wymusza działania w obrębie nowych rozwiązań generowania prądu elektrycznego np. ze źródeł odnawialnych, a także wobec zmniejszenia energochłonności budynków. W te trendy wpisują się prace nad możliwościami spożytkowania powierzchni okiennej na produkujące energię ogniwa fotowoltaiczne, jak i na zastosowaniu termoizolacyjnych okien elektrochromowych – podsumował Przemysław Ledwoń.

Dr hab. inż. Przemysław Ledwoń, prof. PŚ – Katedra Fizykochemii i Technologii Polimerów, Wydział Chemiczny

tekst: Agnieszka Kliks-Pudlik
zdjęcia: Maciej Mutwil, iStock

tekst pochodzi z Biuletynu 4 (352) 2023

© Politechnika Śląska

Polityka prywatności

Całkowitą odpowiedzialność za poprawność, aktualność i zgodność z przepisami prawa materiałów publikowanych za pośrednictwem serwisu internetowego Politechniki Śląskiej ponoszą ich autorzy - jednostki organizacyjne, w których materiały informacyjne wytworzono. Prowadzenie: Centrum Informatyczne Politechniki Śląskiej (www@polsl.pl)

Deklaracja dostępności

„E-Politechnika Śląska - utworzenie platformy elektronicznych usług publicznych Politechniki Śląskiej”

Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie