Foto: cascadiawindows.com
Husejere elsker vinduer - lyset de bringer, udsigten de indrammer, den følelse de giver til hjemmene. Energieksperter hader vinduer - den varme de bringer, den varme de dræner, det ekstra energiforbrug de forårsager. Løbet er i gang med at udvikle den teknologi, der gør det muligt for husejere at placere vinduer, hvor de vil uden frygt for skyhøje energiomkostninger.
Lav-e belægninger
Windows har fortsat forbedret sig gennem årene, først med isolerede glasenheder, der gav en buffer luftzone mellem to ruder for at reducere det varmetab, der opstår i enrudenheder under kulde vejr. Forbedringer fortsatte med fremkomsten af belægninger med lav e eller lav emissionsevne. Disse metalliske belægninger af microthin reflekterer varme og sender den tilbage, hvor den kom fra. Low-e-belægninger forbedrer termisk kvalitet betydeligt i isolerede glasenheder og hjælper hjem med at blive varmere om vinteren og køligere om sommeren. Tilføjelse af argon- eller kryptongasfyld mellem disse belagte ruder øger vinduesenhedens isolerende egenskaber.
I den høje ende af tilgængelig vinduesteknologi er spektralt selektive belægninger. Belægningerne påføres glasruderne for at reducere varmeforøgelse ved at blokere udvalgte stråler fra at komme ind i hjemmet. Denne forbedring til low-e belagt glas hjælper yderligere med at reducere varmetab indefra og varmeforøgelse udefra. Det tjener også til at beskytte møbler og tekstiler indenfor mod solblegning. Med gasfyldt, spektralt selektivt belagt glas i en velkonstrueret isoleret glasenhed kan et vindues R-værdi nærme sig en velisoleret væg. Alligevel, uden at tegne nuancer eller markiser, slår solens udfordringer alle vinduer og forårsager solvarme, der kan kompromittere ethvert energibudget.
Ny vinduesteknologi
Virksomheder undersøger nu teknologier, der tillader maksimalt synligt lys at komme ind i hjemmet, mens de blokerer de stråler, der forårsager varmeopbygning i hjemmet. Indtast omskiftelige vinduer, der reagerer med et klik på kontakten for at mørkere, lysere eller næsten helt blokere solen for at komme ind i boligarealet. Der findes allerede teknologi til at bringe omskifteligt fortrolighedsglas (SPG) til hjemmet, men disse vinduer blokerer ikke varmeforøgelse eller ultraviolet (UV) lysindtrængning. SPG skifter fra klar til mælkehvid, når den skiftes, hvilket tillader lys at komme ind i det indre rum, mens udsigten er blokeret udefra. Marvin Windows bragte denne teknologi til boligmarkedet, men blev tvunget til at opgive den på grund af kvalitetsproblemer.
Reklame
Præmien vil være at opdage et omskifteligt tonet vindue, der reagerer på lys og varmeforøgelse ved at absorbere stråler, samtidig med at lyset kan trænge ind. Det eneste problem er, at enhver sådan teknologi skal fjerne en række forhindringer, før den kommer til markedet. Mange virksomheder konkurrerer om at udvikle en elektrokromisk eller kemisk vinduesløsning, der kan mørkere og lysne vinduer ved et klik på en kontakt eller ved automatisk sensor.
Opbygning af et bedre vindue
De vigtigste snublesten er tredobbelt: holdbarhed, termisk stabilitet og pålidelighed med hensyn til skift. Gentex Corporation, et firma i Zeeland, Mich., Kendt for sine elektrokromiske bilspejle automatisk mørkere og lysere for at eliminere blænding, undergår sine egne tests for elektrokromisk vinduer.
"Vi har øget holdbarheden, ganske betydelige," siger Tom Guar, vicepræsident for kemisk forskning for Gentex. Alligevel skal målet være at producere et vindue, der kan stå op i 20 år. "Når du tænker over det, er det et temmelig hårdt miljø," siger Guar om de belastninger, et vindue, der er designet til at absorbere varme, skal tåle. "Hvis du tænker på, at din glasrude absorberer store mængder lys og varme, bliver det meget varmt, måske endda revner glasset," siger han.
Tilføj dertil følsomheden for vandindtrængning, hvilket er et problem for alle isolerede glasenheder (IGU'er) og iltindtrængning, og der er meget at overvinde. Marvin kæmpede med at sikre, at filmen klæbte til glasset, og forseglingen forblev uforstyrret. Ethvert fremtidigt produkt skal løse de samme problemer.
Sage Electrochromics, Faribault, Minn., Producenter af SageGlass, har udviklet en elektrokromisk vinduesteknologi, der har bestået alle fire testniveauer af Energiministeriet. Elektrokrombelægninger ligner meget lav-e-belægninger, idet de består af en række uorganiske lag påført glas. Et opbevaringslag holder lithium for at drive overgangen, mens det elektrokromiske lag skifter fra klart til tonet til mørkt. Hele reaktionen afbrydes af et elektronisk signal modtaget fra en switch. Sage søger nu at samarbejde med glas- og vinduesproducenter for at skabe et produkt, der vil være tilgængeligt for forbrugerne til hjemmebrug.
Reklame
Gør vindueeffektivitet overkommelig
"Jeg synes, at deres teknologi er meget god," indrømmer Guar. Men som han ser det, vil nøglen være at producere et vindue, der er overkommeligt, pålideligt og holdbart. Produktionskonsekvenserne er enorme, siger han. "Håndtering af store glasplader er ikke-trivielt," siger Guar. Det er endnu sværere at dække det glas med en kemisk film. "Det er ikke let at opnå," siger Guar. Alligevel ville det rigtige partnerskab gøre glasset tilgængeligt for vinduesvirksomheder, der mener, at de kunne levere en pålidelig forsegling til denne teknologi. Den kendsgerning, at Sage samarbejder med Honeywell for at levere omstillingskapaciteten, giver et stort boost til deres produkt.
Der er givet teknologier til rådighed, der bruger avancerede kemiske løsninger til at håndtere energieffektivitet. Heat Mirror, fra Southwall Technologies i Palo Alto, Californien, er et fremragende produkt, der blev udviklet til at isolere glas fra varmetab og varmeforøgelse. Heat Mirror -vinduer har en isolerende reflekterende barriere, der er ophængt mellem ruderne i glas. Det er spektralt selektivt og tillader synligt lys at komme ind, mens det blokerer nær infrarøde stråler, der forårsager varmeopbygning. Det fungerer som et tredje lag isolering og øger i høj grad R-værdien af vægge med vinduer. Selvom R-værdien med Heat Mirror-vinduer er enestående, er omkostningerne til isolering af vinduer af denne kaliber meget høje. Og de kan ikke skiftes.
Nøglen til at vinde vinduet med høj effektivitet, er de fleste eksperter enige om, er udviklingen af en prisbillig teknologi, der kan masseproduceres og vare i et standardvindues levetid garanti.
For forbrugere kan elektrokrom teknologi revolutionere vinduesplacering og boligdesign, så designere kan placere vinduer på vestvendte facader uden at opretholde den utrolige byrde, som en bankende vestlig sol lægger på klimaanlægget. Det kan også betyde design til den herlige morgensol, som så mange hjem i øjeblikket undgår. Endnu bedre, da denne teknologi er enhedsstyret, kan den endda programmeres til at mørkere eller lyser automatisk, så indeklimaet effektivt kan kontrolleres, selv når husejeren er fraværende.
Reklame
Oplysning: BobVila.com deltager i Amazon Services LLC Associates Program, en affilieret annoncering program designet til at give udgivere et middel til at tjene gebyrer ved at linke til Amazon.com og tilknyttet websteder.