UNDA開發出可降低7℃並減少33%空調成本之窗戶塗層

 

刊登日期:2024/6/21
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澳洲聖母大學(UNDA)開發了一項無論任何太陽角度皆能遮熱的窗玻璃塗層,在讓光線進入室內的同時,可阻擋產生熱能的紫外線與紅外線。適用於建築物或汽車的窗戶,在炎熱氣候下可以減少33%以上的空調成本。

近年來大多數窗玻璃塗層是針對垂直入射到窗戶的光線進行了最佳化。然而,陽光在窗戶上的實際入射角度不斷變化;例如在炎熱的正午,陽光是以傾斜的角度進入垂直於地面的窗戶。

過去研究團隊已透過在玻璃基板上積層二氧化矽、氧化鋁及氧化鈦的超薄層,並添加厚度1μm的有機矽聚合物以反射熱輻射、提高冷卻能力,開發出透明窗玻璃塗層。

然而,為了讓窗玻璃塗層可對應各個角度的陽光,故有必要將積層順序予以最佳化。由於可能的順序組合數量龐大,研究團隊利用了量子退火法(Quantum Annealing)尋找理想的組合,並透過實驗驗證結果。

藉由此方式,研究團隊成功地製作出即使光線以不同角度透過,仍可保持透明度且溫度降低5.4~7.2℃的窗玻璃塗層。在炎熱地區,每年將可減少冷氣能耗約97.5 MJ/m2

新開發的塗層可如同偏光鏡片般降低入射光的強度,但有別於太陽眼鏡,即使改變不同角度仍可維持透明的效果。此外,為製作新塗層而開發的主動學習(Active Learning)與量子計算的機制亦可應用於具有複雜特性之材料的設計。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/240516_window-coating.html
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