如果你住在美国,你可能最近听说过美国人面临的即将来临的能源紧缩。根据能源部的数据,在未来20年,美国的能源消耗将增加45%的电力,62%的天然气和33%的石油 。 能源部还表示,能源供应将无法满足未来二十年的需求。 对消费者来说,这意味着为电力,天然气和石油支付更高的价格。
虽然该国大部分地区正在集中力量增加能源供应,但一些研究人员一直在努力开发新的低功耗技术。 这些新技术包括智能门窗。 这种令人兴奋的尖端智能门窗技术允许消费者通过简单地旋转旋钮或按下按钮来调节太阳光线和热量 。 这种类型的控制可以节省数十亿美元的加热,冷却和照明成本(研究表明,在美国使用的所有能源中大约2%是“消耗”住宅窗口)。
窗户在家庭和商业建筑中起着重要的作用。他们不仅让光线进入房间提供照明 ,而且通过窗户的光也提供热量。 然而,窗户通常不是与与尖端技术相关联的东西。 现在很多公司正在试图改变这一点,通过一个专利技术,使窗户迅速从清晰变为不透明。
通常,窗帘和迷你百叶窗可以用来阻挡光线并给予我们隐私,但是它们并不会遮挡所有的光。 最新的研究中,有一种全新的智能门窗,其使用被称为悬浮颗粒装置 (SPD)的小的光吸收微粒子或光阀 ,使其在几秒钟内从透明到暗。 下面是组成SPD光控制窗口的部件的细分:
- 两块玻璃或塑料板
- 导电材料- 用于涂覆玻璃板
- 悬浮颗粒装置- 数百万的这些黑色颗粒被放置在两块玻璃之间
- 液体悬浮液或膜- 允许颗粒在玻璃之间自由漂浮
- 控制装置- 自动或手动
如果你认为SPD作为光阀,SPD窗口如何工作是很简单的。 在SPD窗口中,数百万个这些SPD放置在涂覆有透明导电材料的两块玻璃或塑料板之间。 当电通过导电涂层与SPD接触时,它们沿直线排列并允许光流过。 一旦电被带走,它们移回到随机模式并阻挡光。 当电压降低时,窗口变暗,直到所有电被带走后它完全变暗。
用户通过控制装置向窗玻璃上的导电材料施加适量的电压。 SPD光控制窗口提供了几种控制方法,包括远程和自动设备。 窗口可以用变阻器或遥控器手动控制。 或者,光电池和其它感测装置可以用于自动地控制光的水平。
目前大约有470个关于这种光控技术的全球专利,并拥有几个许可证持有者,包括像宝丽来和GE这样的企业巨头。 悬浮颗粒装置可用于多种其它消费产品,包括天窗,遮阳板,后视镜,滑雪护目镜和用于计算机的平板显示器。
现在,你可能会想,“嗯,这听起来不错,但我不想替换家里的所有窗户。 你可能不需要。 Research Frontiers拥有一种名为“Methods with Retrofitting Windows with Switchable and Non-Switchable Window Enhancements”的专利,该专利将使房主能够利用SPD技术改进他们现有的窗户。 想知道“改造窗户的能效如何?”那么很简单,如果您在家中改造大约15个大型SPD智能窗口供电,比操作简单的夜灯所需的电力更少。