Η ρύθμιση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό των κτηρίων με τα ενεργειακά κουφώματα

Μπορούν τα παράθυρα να συσσωρεύουν ενέργεια, και παράλληλα να συμβάλλουν στην ψύξη ή τη θέρμανση του εσωτερικού των κτιρίων; Η απάντηση έρχεται από το Βαντούζ, την πρωτεύουσα του Λιχτενστάιν στην εκπομπή Futuris στο euronews.

Μοιάζει με συνηθισμένο κοντέινερ, αλλά δεν είναι. Αυτό οφείλεται σε αυτά τα παράθυρα που έχουν καλυφτεί με ειδικά υγρά. Η εξωτερική επιφάνεια του παραθύρου με αυτόν τον τρόπο είναι σε θέση να συλλέγει την ηλιακή ακτινοβολία και να τη μετατρέπει σε ενέργεια και το εσωτερικό του παραθύρου συμβάλλει στην αλλαγή της θερμοκρασίας μέσα στο κοντέινερ.

Τα παράθυρα τροφοδοτούνται με ένα ειδικό υγρό που μπορεί να βαφτεί. Μετατρέπονται έτσι σε ένα ενεργό εργαλείο για την εξοικονόμηση ενέργειας.
Και όχι μόνο.

Για την Αν Σοφί Ζαπφ, αρχιτέκτονα στο Πανεπιστήμιο του Λιχτενστάιν και συντονίστρια του ευρωπαϊκού προγράμματος Fluidglass: «Τα παράθυρα μπορούν να παράσχουν σκίαση, έτσι ώστε να προστατεύουν από τις ακτίνες του ήλιου. Επίσης,συμβάλλουν στην θέρμανση ή την ψύξη του εσωτερικού. Και μπορούν να μετατραπούν σε ηλιακούς συλλέκτες. Απορροφούν την ηλιακή ακτινοβολία και τη χρησιμοποιούν για την κατανάλωση ενέργειας στο εσωτερικό του κτιρίου».

Σε ιδανικές συνθήκες κάθε παράθυρο μπορεί να παράγει έως και 1 κιλοβάτ ενέργειας ανά ώρα (1 KWh).

Το υγρό μέσα στο παράθυρο είναι ένα μείγμα από νερό, αντιψυκτικά και μαγνητικά σωματίδια. Οι επιστήμονες λένε ότι η κύρια πρόκληση ήταν να εξασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη σταθερότητα του.
Γι αυτό αναζήτησαν σωματίδια με πολύ ακριβή χαρακτηριστικά.

Σύμφωνα με τον Ντάνιελ Γκστόλ, μηχανολόγο μηχανικό στο NTB :« Τα σωματίδια δεν θα πρέπει να συγκολλιούνται, δεν πρέπει να σχηματίζουν ομάδα. Δεν θα πρέπει να παραμένουν για μεγάλο διάστημα στο παράθυρο, αλλά θα πρέπει να παραμένουν μέσα σε υγρό και, αν χρειαστεί, θα πρέπει να είναι εύκολο να φιλτραριστούν».

Είναι επίσης απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το υγρό θα εγχυθεί μέσα στα παράθυρα με ασφαλή, ομοιογενή και αποτελεσματικό τρόπο.

Οπως εξηγεί ο Στέφαν Φρέι, μηχανολόγο μηχανικό, NTB:« Η κύρια δυσκολία για μας ήταν να βρούμε το σωστό τρόπο λειτουργίας. Το γυαλί δεν πρέπει να λειτουργεί υπό πίεση, διότι στην περίπτωση αυτή θα παραμορφωθεί με την πάροδο του χρόνου, και δεν θα είχαμε την συνήθη κατανομή των σωματιδίων στο γυαλί . Αυτό σημαίνει ότι η όλη διαδικασία θα πρέπει να λειτουργεί υπό χαμηλή πίεση. Ως εκ τούτου, το κύκλωμα αλλάζει από υπερβολική πίεση σε χαμηλή πίεση ».

Εξελιγμένα υπολογιστικά μοντέλα είναι επίσης αναγκαία για να καθοριστεί σε ποιο βαθμό και υπό ποιες προϋποθέσεις, τα παράθυρα μπορούν να ρυθμίσουν καλύτερα τις θερμοκρασίες στο εσωτερικό.

Για την Λόρα Μπάουμγκαρτνερ, πολιτικό μηχανικό στο Πανεπιστήμιο του Λιχτενστάιν: «Επιβεβαιώσαμε ότι δεν χρειάζεται κανένα επιπλέον σύστημα θέρμανσης ή ψύξης, όπως για παράδειγμα ένα κλιματιστικό ή μια θερμάστρα. Αυτό είναι ένα από τα σημαντικά πράγματα που καθορίσαμε στον υπολογιστή. Τώρα θα πρέπει τα πορίσματα να επικυρωθούν μέσω πραγματικών δοκιμών στο κοντέινερ».

Οι δοκιμές, που έγιναν στο Βαντούζ το χειμώνα και στην Κύπρο το καλοκαίρι, θα δείξουν αν τα παράθυρα είναι πράγματι σε θέση να θερμάνουν ή να ψύξουν το χώρο μέσα στο κοντέινερ.

Περιμένοντας τα αποτελέσματα, οι ερευνητές έχουν ήδη αρχίσει να σκέφτονται το μέλλον. «Αναμένουμε ότι η κύρια εφαρμογή θα μπορούσε να είναι σε πολυώροφο κτίριο γραφείων με υψηλό ποσοστό επιφάνειας γυαλιού στην πρόσοψή του. Ωστόσο θα πρέπει να βρούμε λύσεις, καθώς ο άνεμος δυσκολεύει την κάλυψη κτιρίων με μεγάλες γυάλινες επιφάνειες. Τέλος πάντων τα μεγάλα κτίρια γραφείων είναι ο κύριος στόχο μας, καθώς οι μεμονωμένες κατοικίες έχουν μικρότερη επιφάνεια γυαλιού, και για να είναι αποτελεσματικό, το σύστημά μας χρειάζεται όσο το δυνατόν περισσότερη γυάλινη επιφάνεια».