Khi nhiệt độ ngoài trời trên 32 độ C, cửa sổ được dán film sẽ trở nên mờ đi, tán xạ được 70% sức nóng mặt trời chiếu vào giúp làm mát trong các ngày nóng nực.
Thời tiết nóng nực không chỉ làm cho con người cảm thấy bức rức mà còn làm giảm hiệu quả việc làm, giải pháp đầu tiên lúc đó nhiều người nghĩ tới có lẽ là bật điều hòa. Tuy nhiên bật điều hòa liên tục cũng đồng nghĩa với hóa đơn mức giá điện trở thành gánh to lớn cho nhiều hộ gia đình và các văn phòng.
Chỉ tính riêng tại Mỹ, trong một năm, các tòa nhà văn phòng phải chi tới 29 tỷ USD cho các thiết bị làm mát, thậm chí con số này còn tăng lên nữa khi mà khí hậu trên toàn cầu đang nóng lên. Kinh phí điện cho điều hòa nhiệt độ chiếm tới 6% tổng chi tiêu chi phí điện của người Mỹ, các số liệu thống kê cho hiểu.
Với loại film dán cửa sổ này, những văn phòng sẽ không phải tốn một đồng cho điện điều hòa. (Ảnh: Pixabay).
Nhưng, với một loại tấm film tán nhiệt mới, Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra giải pháp hiệu quả cho thắc mắc này, giúp tiết kiệm hàng trăm ngàn USD phải chi cho hóa đơn mức giá điện của các tòa nhà văn phòng và những hộ gia đình. Loại film này được dán lên các cửa sổ và giúp tản được 70% sức nóng từ ánh nắng mặt trời chiếu vào. Với hệ thống này, nhóm nghiên cứu dự đoán các công ty, tập đoàn có thể tiết kiệm được trung bình 10% số tiền tiền tiện.
Ông Nicholas Fang, giáo sư kỹ thuật vật liệu, cho nhận thấy việc phủ film lên những tấm kính cửa sổ giúp những tòa nhà tự làm mát thụ động tuy nhiên vẫn đảm bảo đủ ánh sáng xuyên qua. Ông cũng cho hiểu, so với những biện pháp làm mờ kính hoặc lắp các loại kính cách nhiệt đắt đỏ hiện giờ, thì việc phủ lớp film mới này tiết kiệm và hiệu quả hơn số đông.
“Các loại cửa sổ thông minh trên thị trường ngày nay thường không thành công trong việc phản nhiệt từ mặt trời và tốn thêm điện để điều khiển, chính vì thế, người dùng sẽ phải trả kinh phí điện để làm cửa sổ mờ đi. Vì vậy, chúng tôi biết, các loại vật liệu và tấm phủ quang học mới sẽ là giải pháp thành công hơn cho những loại cửa sổ thông minh”, ông nói.
Giải pháp tiết kiệm điện đơn giản cho các vấn đề của những thành phố nghiêm trọng
Ông Fang bắt đầu thực hiện ý tưởng này khi hợp tác với một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Hong Kong. Mục đích thực hiện nghiên cứu này là nhằm giảm lượng tiêu thụ điện năng trong các tháng hè nóng nực.
“Giải quyết được câu hỏi này là một yếu tố quan trọng sống còn với các thành phố đông đúc, sôi động như HongKong, do những thành phố này đang ở ngưỡng giới hạn cuối cùng của việc tiết kiệm điện năng, nghĩa là những thành phố đó không khả năng tiết kiệm thêm được nữa”, ông Fang giải thích.
Hong Kong hiện đang thực hiện cam kết tới năm 2025 sẽ giảm được 40% lượng điện năng tiêu thụ.
Những sinh viên tại MIT đã lưu ý đến một vấn đề khá lớn từ những ô cửa sổ và làm thế nào để hạn chế ánh sáng mặt trời chiếu qua.
“Thực tế, đối với mỗi m2 cửa sổ, khoảng 500 watt điện ở dạng nhiệt năng bởi ánh nắng mặt trời xuyên qua. Số điện này tương đương với khoảng 5 bóng đèn chiếu sáng”, ông Fang cho nhận thấy.
Các nhà nghiên cứu trong nhóm nghiên cứu của ông Fang đã tập trung vào vấn đề những loại vật liệu đổi pha làm tán xạ ánh nắng mặt trời ra sao. Họ muốn ứng dụng nghiên cứu những loại vật liệu để tìm ra một loại cửa sổ mới, nhất là là hiện tượng như loại vật liệu này có thể tán xạ ánh nắng mặt trời và làm chuyển hướng nhiệt.
Sau khi nghiên cứu các loại vật liệu nhiệt sắc (vật liệu thay đổi màu sắc tùy thuộc vào lượng nhiệt chiếu vào), nhóm nghiên cứu đã quyết định chọn các hạt vi phân poly-2-aminoethylmethacrylate hydrochloride.
“Loại vật liệu này giống như là một chiếc lưới đánh cá trong nước. Bản thân mỗi một sợi lưới này đều phản xạ một lượng ánh sáng nhất định. Thế nhưng tại có khá nhiều nước bao quanh lưới, nên mỗi sợi lưới lại khá khó nhìn hiểu. Tuy nhiên một khi rút hết nước, thì những sợi lưới này lại nhìn cho rằng khá rõ”, ông Fang cho cho rằng.
Rẻ và dễ chịu
Các nhà nghiên cứu đã dán hai tấm film tán nhiệt vào một tấm kính cửa sổ 12x12 inch, sau đó họ chiếu ánh sáng vào để mô phỏng ánh nắng mặt trời chiếu xuyên qua tấm kính. Cửa sổ này “mờ đi” khi tiếp xúc với nhiệt.
Thậm chí sự thay đổi ở tấm kính còn nhìn nhận thấy rõ, các nhà nghiên cứu cho rằng rằng loại phim tản nhiệt này tán xạ được 70% lượng nhiệt phát ra từ bóng đèn chiếu vào tấm kính.
Tình trạng không có tấm kính này, nhiệt độ tăng lên đến 102 độ F (gần 39 độ C), thế nhưng khi được dán film thì nhiệt độ vẫn chỉ ở mức 93 độ F (gần 34 độ C).
“Đây là một sự khác biệt khá lớn. Bạn sẽ cảm nhận được sự thoải mái hoàn toàn khác biệt”, ông Fang cho hay.
Nhóm các nhà nghiên cứu ở MIT đang tiếp tục nghiên cứu về giải pháp dán tấm film trên cửa sổ và từ đó ứng dụng sang những bề mặt khác nhằm tiết kiệm lượng điện tiêu thụ. Tuy nhiên, cửa sổ vẫn là vị trí lý tưởng để bắt đầu thử nghiệm này.
“Các cửa sổ là một yếu tố quan trọng cần đặc biệt chú ý khi nói về hiệu suất của các tòa nhà”, ông Xiaobo Yin, một giáo sư về kỹ thuật vật liệu thuộc Đại học Colorado cho biết.
“Các loại cửa sổ thông minh có tính năng điều tiết lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào có khả năng là một xu thế của tương lai. Một ưu điểm quan trọng của nghiên cứu này đó là vật liệu dùng, giúp nâng rất cao khả năng ứng dụng và sản xuất các loại cửa sổ thông minh một cách bền vững”.
Tin tức khác:
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét