Rinne grúpa taighdeoirí ag Ollscoil Stáit Pennsylvania imscrúdú ar éifeachtacht clúdach fuinneog aon-chiseal a d'fhéadfadh coigilteas fuinnimh a fheabhsú sa gheimhreadh.Creidmheas: iStock/@Svetl.Gach ceart ar cosaint.
PÁIRC NA OLLSCOILE, Pennsylvania - Is féidir le fuinneoga déghloinithe atá nasctha le sraith d’aer inslithe éifeachtúlacht fuinnimh níos fearr a sholáthar ná fuinneoga aon phána, ach d’fhéadfadh sé a bheith costasach nó dúshlánach go teicniúil athsholáthar a dhéanamh ar na fuinneoga aon phána atá ann cheana féin.Rogha níos eacnamaí, ach nach bhfuil chomh héifeachtach, ná fuinneoga aon-seomra a chlúdach le scannán miotail tréshoilseach, a ionsúnn cuid de theas na gréine sa gheimhreadh gan cur isteach ar thrédhearcacht na gloine.Chun éifeachtúlacht brataithe a fheabhsú, deir taighdeoirí Pennsylvania gur féidir le nanaitheicneolaíocht cuidiú le feidhmíocht theirmeach a thabhairt cothrom le fuinneoga le gloiniú dúbailte sa gheimhreadh.
Rinne foireann ó Roinn na hInnealtóireachta Ailtireachta Pennsylvania imscrúdú ar airíonna coigilte fuinnimh bratuithe ina bhfuil comhpháirteanna nanascála a laghdaíonn caillteanas teasa agus a ionsúitear teas níos fearr.Chríochnaigh siad freisin an chéad anailís chuimsitheach ar éifeachtúlacht fuinnimh ábhar tógála.D'fhoilsigh na taighdeoirí a gcuid torthaí in Tiontú agus Bainistíocht Fuinnimh.
De réir Julian Wang, ollamh comhlach le hinnealtóireacht ailtireachta, is féidir le solas gar-infridhearg - an chuid de sholas na gréine nach féidir le daoine a fheiceáil ach a bhraitheann teas - éifeacht fótaiteirmeach uathúil nanacháithníní miotail áirithe a ghníomhachtú, ag méadú sreabhadh teasa isteach.tríd an bhfuinneog.
“Tá suim againn a thuiscint conas is féidir leis na héifeachtaí seo éifeachtúlacht fuinnimh foirgneamh a fheabhsú, go háirithe sa gheimhreadh,” a dúirt Wang, a oibríonn freisin ag an Institiúid Ailtireachta agus Ábhair ag Scoil Ealaíne agus Ailtireachta Pennsylvania.
D'fhorbair an fhoireann samhail den chéad uair chun meastachán a dhéanamh ar an méid teasa ó sholas na gréine a bheadh ​​á léiriú, á ionsú nó á tharchur trí fhuinneoga atá brataithe le nanacháithníní miotail.Roghnaigh siad comhdhúil fótaiteirmeach mar gheall ar a chumas solas na gréine gar-infridhearg a ionsú agus é ag soláthar dóthain tarchur solais infheicthe.Tá sé tuartha sa tsamhail go léiríonn an sciath níos lú solais nó teasa infridhearg gar agus go n-ionsúnn sé níos mó tríd an bhfuinneog ná an chuid is mó de na bratuithe eile.
Thástáil na taighdeoirí fuinneoga gloine aonphána atá brataithe le nanacháithníní faoi sholas na gréine insamhladh i saotharlann, ag deimhniú tuartha ionsamhlúcháin.Tháinig méadú suntasach ar an teocht ar thaobh amháin den fhuinneog atá brataithe le nanacháithníní, rud a thugann le tuiscint gur féidir leis an sciath teas ó sholas na gréine a ionsú ón taobh istigh chun caillteanas teasa inmheánach a chúiteamh trí fhuinneoga aonphána.
Chuir na taighdeoirí a gcuid sonraí isteach ansin in ionsamhlúcháin ar scála mór chun anailís a dhéanamh ar choigilteas fuinnimh an fhoirgnimh faoi choinníollacha aeráide éagsúla.I gcomparáid leis na bratuithe íseal-astaíochtaí ar fhuinneoga aonair atá ar fáil go tráchtála, ionsúnn bratuithe fótaiteirmeacha an chuid is mó den solas sa speictream gar-infridhearg, agus léiríonn fuinneoga brataithe traidisiúnta é amach.Mar thoradh ar an ionsú gar-infridhearg seo tá thart ar 12 go 20 faoin gcéad níos lú de chaillteanais teasa ná bratuithe eile, agus sroicheann cumas iomlán coigilte fuinnimh an fhoirgnimh thart ar 20 faoin gcéad i gcomparáid le foirgnimh neamhbhrataithe ar fhuinneoga aon phána.
Mar sin féin, dúirt Wang go bhfuil seoltacht teirmeach níos fearr, buntáiste sa gheimhreadh, ina mhíbhuntáiste sa séasúr te.Chun cuntas a thabhairt ar athruithe séasúracha, rinne na taighdeoirí ceannbhrait a ionchorprú ina gcuid samhlacha tógála freisin.Cuireann an dearadh seo bac ar sholas na gréine níos dírí a théitear suas an timpeallacht sa samhradh, rud a chuireann deireadh den chuid is mó le droch-aistriú teasa agus aon chostais fuaraithe a bhaineann leis.Tá an fhoireann fós ag obair ar mhodhanna eile, lena n-áirítear córais fuinneoige dinimiciúla chun freastal ar riachtanais téimh agus fuaraithe séasúrach.
“Mar a léiríonn an staidéar seo, ag an gcéim seo den staidéar, is féidir linn feabhas a chur ar fheidhmíocht theirmeach iomlán fuinneoga aon-ghloinithe chun a bheith cosúil le fuinneoga gloine dúbailte sa gheimhreadh,” a dúirt Wang.“Tugann na torthaí seo dúshlán ár réitigh thraidisiúnta maidir le níos mó sraitheanna nó insliú a úsáid chun fuinneoga aon seomra a iarfheistiú chun fuinneamh a shábháil.”
“I bhfianaise an éilimh ollmhór atá sa stoc foirgneamh ar bhonneagar fuinnimh chomh maith leis an gcomhshaol, tá sé ríthábhachtach ár n-eolas a chur chun cinn chun foirgnimh atá tíosach ar fhuinneamh a chruthú,” a dúirt Sez Atamtürktur Russcher, an tOllamh Harry agus Arlene Schell agus Ceann na hInnealtóireachta Foirgníochta.“Tá an Dr.Tá taighde bunúsach inchaingne á dhéanamh ag Wang agus a fhoireann.”
I measc na rannpháirtithe eile sa saothar seo tá Enhe Zhang, mac léinn iarchéime sa dearadh ailtireachta;Fuair ​​Qiuhua Duan, Ollamh Cúnta san Innealtóireacht Shibhialta in Ollscoil Alabama, a PhD in Innealtóireacht Ailtireachta ó Ollscoil Stáit Pennsylvania i mí na Nollag 2021;Yuan Zhao, taighdeoir ag Advanced NanoTherapies Inc., a chuir leis an obair seo mar thaighdeoir PhD in Ollscoil Stáit Pennsylvania, Yangxiao Feng, mac léinn PhD i ndearadh ailtireachta.Thacaigh an Fondúireacht Eolaíochta Náisiúnta agus Seirbhís Caomhnaithe Acmhainní Nádúrtha USDA leis an obair seo.
Léiríodh go gcuireann clúdaigh fuinneoige (móilíní gar-suas) le haistriú teasa ó sholas na gréine lasmuigh (saigheada oráiste) chuig an taobh istigh d’fhoirgneamh agus iad fós ag soláthar dóthain tarchur solais (saigheada buí).Foinse: Íomhá le caoinchead Julian Wang.Gach ceart ar cosaint.