納米粒變色窗 遮光抗熱還兼儲存太陽熱能再利用

2021-01-07 索比光伏網

未來看似平凡無奇的窗戶，其中可能藏滿無限的創新技術與功能，近日德國耶拿大學的工程師團隊研發一種新型玻璃，名為「LaWin」的大面積液體的玻璃窗戶，利用流體中的鐵粒子來阻擋不同程度陽光，並從中獲取太陽熱能，讓室內溫度上升。

以往的太陽變色窗都是以電致變色的方式，透過玻璃內電線的電訊號來改變玻璃的顏色或是透明度，而該項發明也有類似的效果，但使用完全不同的方式，為了制出流體窗戶並讓磁性納米鐵粒懸浮於內，研究團隊將液體裝在玻璃內的垂直管線中。

這些納米粒會聚集在窗戶上阻擋陽光，如想將窗戶變透明，可利用磁鐵將粒子抽出，且該窗戶設計還搭載智能遠程功能，按下按鈕即可收集太陽熱能。研究人員表示，該系統收集的熱能與其他太陽熱能設備一樣高效，且由於抽出粒子的切換系統設備在獨立的儲槽中，不需要與電連結。

耶拿大學玻璃科學博士 Lothar Wondraczek 表示，為了讓窗戶裝載液體與致熱，也研發新的玻璃材質，裡面有大面積的管道，讓液體可以在裡面流通與循環，根據液體中的粒子分布，窗戶可變成灰色甚至是黑色，能自動調整光線變化或是收集熱能，並使用於建築。

目前該玻璃原型尺寸為 200 平方米，研究人員表示這個玻璃可以制標準尺寸，甚至可以製成雙層或是三層玻璃。但 LaWin 系統的生產過程比一般玻璃更加繁複，該玻璃需要裝載流體通道，也要保持其壽命，在成本與技術上仍然存有進步空間，Wondraczek 指出，開發具有成本效益的大尺寸窗戶玻璃是關鍵。

Wondraczek 強調，大型流體致熱窗戶的優勢是可以替代空調、日光調節系統或是溫水處理系統。而該研究的最終目標是希望能減少建築物的能源成本，降低在供暖與製冷方面的費用。

目前此設備已獲得 810 萬歐元資助，計劃在 2018 年底投入商業化。而該原型計劃已在《Advanced Sustainable Systems》發布。

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