科學家開發「注水」窗戶 既能供暖又能降溫

來源：cnBeta.COM

據外媒New Atlas報導，在保持建築節能方面，窗戶無疑是一個挑戰。正是考慮到這一難題，英國科學家創造了一種新型的窗戶--一種充滿水的窗戶。傳統的窗戶有兩大問題。首先，大多數窗戶在寒冷的天氣裡會讓熱量外洩，導致建築物的火爐更頻繁地運行。另一個問題是，在炎熱的天氣裡，它們允許陽光進入，產生熱量，導致空調啟動。

拉夫堡大學建築學講師Matyas Gutai博士認為，他的 「注水玻璃」(WFG)窗戶可以解決這些限制。每扇窗戶都包含水，密封在兩片玻璃之間。當陽光穿過玻璃時，它會加熱水，從而使房間本身不至於像其他地方那樣熱。一旦達到足夠高的溫度，這些被陽光加熱的水就會被抽出窗外，通過牆壁上的管道輸送到建築物其他地方的儲水箱中。同時，冷卻的水也被泵入WFG，以取代被泵出的水。

當以後室外溫度下降時，儲存的溫水會從水箱中被抽回管道，通過牆壁輻射熱量來溫暖房間。另外，這些溫水也可以用在樓內的水龍頭中，減少了運行熱水器的需要。雖然需要一些電力來回抽水，但Gutai聲稱，他的設置仍然比在相同條件下保持相同室溫所需的加熱系統和空調的能耗要低得多。

事實上，根據計算機模擬，估計一棟配備WFG的建築，比配備雙玻璃窗和傳統供暖系統的類似建築的能耗要低72%。而採用三層玻璃窗的建築的能耗則降至61%。

Gutai表示，在冬季零度以下的氣候條件下，可以通過增加一塊額外的玻璃板，裡面密封著一層氬氣的絕緣層來防止水結冰。他補充說，陽光和房間裡的熱量也應該有助於保持水不結冰，不過如果所有其他方面都失敗了，如果溫度太低，一個自動系統可以將所有的水從窗戶裡抽出來。

此外，由於密封系統不允許氧氣或微生物進入，所以玻璃上不會生長藻類。另外，與其他太陽能減熱系統不同，WFG不需要百葉窗等外部遮陽板，也不需要對窗戶進行著色。更重要的是，據說這種注水玻璃的隔音效果非常好。

「玻璃目前是建築的累贅，因為它影響了能耗、熱舒適度、聲學等方面。」Gutai說。「WFG改變了這一模式，將玻璃變成了可持續建築的機會。它向我們展示了對建築和建築部件的整體思考，可以帶來更高效和可持續的建築環境。」

他的最新研究是與德國凱澤斯勞滕大學的Abolfazl Kheybari博士合作進行的。相關論文最近發表在《能源與建築》雜誌上。