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 khó chịu mà còn làm giảm thành công công việc, giải pháp đầu tiên lúc đó số đông người nghĩ đến có lẽ là bật điều hòa. Thế nhưng bật điều hòa liên tục cũng đồng nghĩa với hóa đơn số tiền điện trở thành gánh nặng cho số đông hộ gia đình và các văn phòng.
Chỉ tính riêng tại Mỹ, trong một năm, những tòa nhà văn phòng phải chi tới 29 tỷ USD cho những thiết bị làm mát, bên cạnh đó con số này còn tăng lên nữa khi mà khí hậu trên toàn cầu đang nóng lên. Số tiền điện cho điều hòa nhiệt độ chiếm tới 6% tổng chi tiêu chi phí điện của người Mỹ, những số liệu thống kê cho nhận thấy.
Với loại film dán cửa sổ này, các văn phòng sẽ không phải tốn một đồng cho điện điều hòa. (Ảnh: Pixabay).
Thế nhưng, với một loại tấm film tán nhiệt mới, Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra giải pháp thành công cho câu hỏi này, giúp tiết kiệm hàng trăm ngàn USD phải chi cho hóa đơn tiền điện của những tòa nhà văn phòng và các hộ gia đình. Loại film này được dán lên những 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% tiền chi phí tiện.
Ông Nicholas Fang, giáo sư biện pháp vật liệu, cho thấy việc phủ film lên những tấm kính cửa sổ giúp các tòa nhà tự làm mát thụ động thế nhưng vẫn đảm bảo đủ ánh sáng xuyên qua. Ông cũng cho thấy, so với những kỹ thuật làm mờ kính hoặc lắp các loại kính kỹ thuật nhiệt đắt đỏ hiện giờ, thì việc phủ lớp film mới này tiết kiệm và hiệu quả hơn có nhiều.
“Các loại cửa sổ thông minh trên thị trường bây giờ thường không thành công trong việc phản nhiệt từ mặt trời và tốn thêm điện để điều khiển, vậy nên, người sử dụng sẽ phải trả chi phí điện để làm cửa sổ mờ đi. Do đó, chúng tôi thấy, những loại vật liệu và tấm phủ quang học mới sẽ là giải pháp hiệu quả hơn cho các loại cửa sổ thông minh”, ông nói.
Giải pháp tiết kiệm điện đơn giản cho các thắc mắc của các thành phố nặng
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 vấn đề này là một yếu tố quan trọng sống còn với các thành phố đông đúc, sôi động như HongKong, bởi các thành phố này đang ở ngưỡng giới hạn cuối cùng của việc tiết kiệm điện năng, nghĩa là những thành phố đó không thể tiết kiệm thêm được nữa”, ông Fang giải thích.
Hong Kong hiện đang thực hiện cam kết đến năm 2025 sẽ giảm được 40% lượng điện năng tiêu thụ.
Các sinh viên tại MIT đã lưu ý tới một câu hỏi tương đối 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 tại dạng nhiệt năng vì ánh nắng mặt trời xuyên qua. Số điện này tương đương với khoảng 5 bóng đèn chiếu sáng”, ông Fang cho hiểu.
Những 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 như thế nào. Họ muốn ứng dụng nghiên cứu những loại vật liệu để tìm ra một loại cửa sổ mới, đặc biệt là tình trạng như loại vật liệu này có thể tán xạ ánh nắng mặt trời và làm chuyển hướng nhiệt.
Sau khi nghiên cứu những loại vật liệu nhiệt sắc (vật liệu thay đổi màu sắc tùy vào lượng nhiệt chiếu vào), nhóm nghiên cứu đã quyết định chọn những 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 do có đa số nước bao quanh lưới, nên mỗi sợi lưới lại khá khó nhìn thấy. Tuy nhiên một khi rút triệt để nước, thì những sợi lưới này lại nhìn biết khá rõ”, ông Fang cho biết.
Rẻ và dễ chịu
Những 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 hiểu rõ, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng loại phim tản nhiệt này tán xạ được 70% lượng nhiệt phát ra từ bóng đèn chiếu vào tấm kính.
Hiện tượng không có tấm kính này, nhiệt độ tăng lên đến 102 độ F (gần 39 độ C), tuy nhiên khi được dán film thì nhiệt độ vẫn chỉ ở mức 93 độ F (gần 34 độ C).
“Đây là một sự khác biệt lớn. Bạn sẽ cảm nhận được sự thoải mái hoàn toàn khác biệt”, ông Fang cho hay.
Nhóm các nhà nghiên cứu tại MIT đang tiếp tục nghiên cứu về giải pháp dán tấm film trên cửa sổ và từ đó ứng dụng sang các bề mặt khác nhằm tiết kiệm lượng điện tiêu thụ. Thế nhưng, cửa sổ vẫn là vị trí lý tưởng để bắt đầu thử nghiệm này.
“Các cửa sổ là một yếu tố quan trọng cần nhất là chú ý khi nói về hiệu suất của những tòa nhà”, ông Xiaobo Yin, một giáo sư về biện pháp vật liệu thuộc Đại học Colorado cho hiểu.
“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 sử dụng, giúp nâng tương đối cao nguy cơ ứng dụng và sản xuất các loại cửa sổ thông minh một phương pháp bền vững”.
Tin tức khác:
Cách khử các mùi hôi phổ biến của nệm cực kỳ đơn giản
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét