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科学家开发“注水”窗户 既能供暖又能降温(图)

新闻来源: cnBeta 于2020-07-11 17:08:57  提示:新闻观点不代表本网立场

据外媒New Atlas报道,在保持建筑节能方面,窗户无疑是一个挑战。正是考虑到这一难题,英国科学家创造了一种新型的窗户--一种充满水的窗户。传统的窗户有两大问题。首先,大多数窗户在寒冷的天气里会让热量外泄,导致建筑物的火炉更频繁地运行。另一个问题是,在炎热的天气里,它们允许阳光进入,产生热量,导致空调启动。



拉夫堡大学建筑学讲师Matyas Gutai博士认为,他的 “注水玻璃”(WFG)窗户可以解决这些限制。每扇窗户都包含水,密封在两片玻璃之间。当阳光穿过玻璃时,它会加热水,从而使房间本身不至于像其他地方那样热。一旦达到足够高的温度,这些被阳光加热的水就会被抽出窗外,通过墙壁上的管道输送到建筑物其他地方的储水箱中。同时,冷却的水也被泵入WFG,以取代被泵出的水。

当以后室外温度下降时,储存的温水会从水箱中被抽回管道,通过墙壁辐射热量来温暖房间。另外,这些温水也可以用在楼内的水龙头中,减少了运行热水器的需要。虽然需要一些电力来回抽水,但Gutai声称,他的设置仍然比在相同条件下保持相同室温所需的加热系统和空调的能耗要低得多。



事实上,根据计算机模拟,估计一栋配备WFG的建筑,比配备双玻璃窗和传统供暖系统的类似建筑的能耗要低72%。而采用三层玻璃窗的建筑的能耗则降至61%。

Gutai表示,在冬季零度以下的气候条件下,可以通过增加一块额外的玻璃板,里面密封着一层氩气的绝缘层来防止水结冰。他补充说,阳光和房间里的热量也应该有助于保持水不结冰,不过如果所有其他方面都失败了,如果温度太低,一个自动系统可以将所有的水从窗户里抽出来。

此外,由于密封系统不允许氧气或微生物进入,所以玻璃上不会生长藻类。另外,与其他太阳能减热系统不同,WFG不需要百叶窗等外部遮阳板,也不需要对窗户进行着色。更重要的是,据说这种注水玻璃的隔音效果非常好。

“玻璃目前是建筑的累赘,因为它影响了能耗、热舒适度、声学等方面。”Gutai说。“WFG改变了这一模式,将玻璃变成了可持续建筑的机会。它向我们展示了对建筑和建筑部件的整体思考,可以带来更高效和可持续的建筑环境。”

他的最新研究是与德国凯泽斯劳滕大学的Abolfazl Kheybari博士合作进行的。相关论文最近发表在《能源与建筑》杂志上。
网编:鼠来宝

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