開冷氣更省了   窗戶技術大突破將降低冷氣電費

編譯/高晟鈞

一道道陽光射入玻璃窗中,沐浴在陽光下或許能帶給人心理正向的能量,卻也會帶給室內不必要的能量,尤其在夏天內,室內更是有如烤爐一般。

研究團隊生產出的窗戶塗層,可以無視照射光角度的時間差異,保持透明度並降低室內5.4oc至7.2oc的溫度。圖取自 ScitechDaily

來自聖母大學的研究人員開發了一種新的窗戶塗層,無視任何角度都可以阻擋產生熱量的紫外線與紅外線,並允許其他可見光通過,有望大量降低室內空間的冷卻成本。

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改變太陽角度的高效設計

由於地球自轉的緣故,陽光與窗戶之間的角度會隨著時間而產生變化,但大多數研究中的窗戶塗層,針對的都是以90度角的垂直入射光為前提做研究與設計。然而,一天中最熱的階段通常是上午11點至下午2點左右;此時,太陽光位於我們的頭頂、與地面呈垂直,光線更多以傾斜的角度射入垂直安裝的窗戶。

研究團隊先前已經透過在玻璃基底上,堆疊由二氧化矽、氧化鋁和氧化鈦製造而成的超薄層來製造透明的窗戶塗層。此外,此塗層還添加了微米級的矽基聚合物,可以增強結構的冷卻能力,將反射熱輻射至室外空間。

研究結果與應用

在最新研究中,研究團隊對塗層的順序進行了調整與最佳化,以確保其可以適應多個角度的太陽光。然而考慮到可能的排列組合數量龐大,試錯法並不實際,研究團隊使用了量子計算來重組各塗層的最佳配置(最大限度地提高可見光的傳輸率,並最大程度地減少產生熱量的紫外線與紅外線通過)。

最後經過計算,研究團隊生產出的窗戶塗層,可以無視照射光角度的時間差異,保持透明度並降低室內5.4oc至7.2oc的溫度。「就像偏光太陽眼鏡一般,我們的塗層可以降低入射光的強度;不同的是,即使以不同角度看向太陽,我們的塗層始終有效。」作者之一的Tengfei Luo說道。

資料來源:ScitechDaily

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