Aufbau eines intelligenteren, effizienteren Fensters

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Hausbesitzer lieben Fenster - das Licht, das sie mitbringen, die Aussichten, die sie rahmen, das Gefühl, das sie den Häusern geben. Energieexperten hassen Fenster - die Wärme, die sie bringen, die Wärme, die sie abtropfen lassen, den zusätzlichen Energieverbrauch, den sie verursachen. Das Rennen ist weiter, um die Technologie zu entwickeln, mit der Hausbesitzer Fenster dort platzieren können, wo immer sie wollen, ohne Angst vor den steigenden Energiekosten.

Low-e-Beschichtungen
Die Fenster haben sich im Laufe der Jahre weiter verbessert, zunächst mit isolierten Glaseinheiten, die eine Pufferzone der Luft zwischen zwei Glasscheiben lieferten, um den Wärmeverlust zu verringern. Die Verbesserungen wurden mit dem Aufkommen von Low-E- oder Low-Emissions-Beschichtungen fortgesetzt. Diese mikrothin metallischen Beschichtungen reflektieren Wärme und schicken sie zurück, woher es stammt. Low-E-Beschichtungen verbessern die thermische Qualität isolierter Glaseinheiten signifikant und helfen Häusern, im Winter wärmer und im Sommer kühler zu bleiben. Hinzufügen von Argon- oder Krypton -Gasfüllung zwischen diesen beschichteten Scheiben trägt zu den isolativen Eigenschaften der Fenstereinheit bei.

Am oberen Ende der verfügbaren Fenstertechnologie befindet sich spektral selektive Beschichtungen. Die Beschichtungen werden auf die Glasscheiben aufgetragen, um den Wärmegewinn zu verringern, indem ausgewählte Strahlen daran teilnehmen, das Haus zu betreten. Diese Verbesserung von mit niedrigem E-E beschichteter Glas hilft weiter, den Wärmeverlust von innen und den Wärmegewinn von außen weiter zu verringern. Es dient auch zum Schutz von Möbeln und Stoffen vor Sonnenbleiche. Mit gasgefülltem, spektral selektives beschichtetem Glas in einer gut konstruierten isolierten Glaseinheit kann der R-Wert eines Fensters der einer gut isolierten Wand nähern. Das Ziehen der Schattierungen oder Markisen, die Sonne, die alle Fenster besiegt und den Sonnenwärmegewinn verursacht, der jedes Energiebudget beeinträchtigen kann.

Neue Fenstertechnologie
Unternehmen recherchieren jetzt nach Technologien, mit denen maximal sichtbares Licht in das Haus eindringt und gleichzeitig die Strahlen blockiert, die Wärmeanbau innerhalb des Hauses verursachen. Geben Sie schaltbare Fenster ein, die mit einem Schalterfilm reagieren, um die Sonne nicht vollständig zu verdunkeln, aufzuhellen oder fast vollständig zu verhindern. Die Technologie besteht bereits, um ein schaltbares Privatsphäre (SPG) in Häuser zu bringen, aber diese Fenster blockieren keine Wärmeverstärkung oder Ultraviolett (UV) leichte Eindringung. SPG wechselt von klar zu milchigem Weiß beim Schalten, wodurch Licht in den Innenraum eindringt, während die Ansicht von außen blockiert wird. Marvin Windows brachte diese Technologie auf den Wohnmarkt, musste sie jedoch aufgrund von Qualitätsproblemen aufgeben.

Der Preis wird darin bestehen, ein schaltbar getöntes Fenster zu entdecken, das auf Licht- und Wärmeverstärkung reagiert, indem sie Strahlen absorbieren und gleichzeitig Licht durchdringen lassen. Das einzige Problem ist, dass eine solche Technologie eine Reihe von Hürden löschen muss, bevor sie auf den Markt gelangen. Viele Unternehmen sind im Wettbewerb, um eine elektrochromische oder chemische Fensterlösung zu entwickeln, die Fenster am Stall eines Schalters oder nach automatischem Sensor verdunkeln und aufhellen kann.

Ein besseres Fenster bauen
Die wichtigsten Stolpersteine ​​sind dreifach: Haltbarkeit, thermische Stabilität und Zuverlässigkeit im Hinblick auf das Schalten. Gentex Corporation, ein Zeeland, Mich., Das Unternehmen, das für seine elektrochromischen Automobilspiegel bekannt ist, die automatisch verdunkeln und sich auf den Blendung aufhellen, werden eigene Tests für elektrochrome Fenster unterzogen.

„Wir haben die Haltbarkeit zu erhöhen, ziemlich bedeutende“, sagt Tom Guar, Vizepräsident für Chemical Research for Gentex. Dennoch muss das Ziel sein, ein Fenster zu produzieren, das 20 Jahre lang aufstehen kann. "Wenn Sie darüber nachdenken, ist es eine ziemlich schwierige Umgebung". "Wenn Sie an Ihre Glasscheibe denken, die große Mengen an Licht und Hitze absorbiert, wird es sehr heiß, vielleicht sogar das Glas knackt", sagt er.

Hinzu kommt zu dieser Anfälligkeit für die Wasserdurchdringung, was für alle isolierten Glaseinheiten (IGUS) und Sauerstoffdurchdringung ein Problem darstellt, und es gibt viel zu überwinden. Marvin kämpfte damit, sicherzustellen, dass der Film am Glas festhielt und das Siegel ungestört blieb. Jedes zukünftige Produkt muss dieselben Probleme angehen.

Salbei Electrochromics, The Faribault, Minnes., Hersteller von Sageglass, hat eine elektrochrome Fenstertechnologie entwickelt, die alle vier Teststufen durch das Energieministerium bestanden hat. Elektrochrome Beschichtungen sind ähnlich wie Low-E-Beschichtungen, da sie aus einer Reihe anorganischer Schichten bestehen, die auf Glas aufgetragen werden. Eine Speicherschicht hält Lithium, um den Übergang auszuführen, während sich die elektrochromische Schicht von klar, getönt, nach Dunkel wechselt. Die gesamte Reaktion wird durch ein elektronisches Signal aus einem Schalter ausgeschaltet. SAGE versucht nun, mit Glas- und Fensterherstellern zusammenzuarbeiten, um ein Produkt zu erstellen, das den Verbrauchern für den Heimgebrauch zur Verfügung steht.

Fenstereffizienz erschwinglich machen
"Ich denke, ihre Technologie ist sehr gut", gibt Guar zu. Trotzdem, wie er es sieht, wird der Schlüssel sein, ein Fenster zu erstellen, das erschwinglich, zuverlässig und langlebig ist. Die Auswirkungen der Fertigung sind riesig, sagt er, sagt er. "Es ist nicht trivial, große Glasblätter zu bewältigen", sagt Guar. Es ist noch schwieriger, dieses Glas mit einem chemischen Film zu bedecken. "Es ist nicht leicht zu erreichen", sagt Guar. Dennoch würde die richtige Partnerschaft das Glas für Fensterunternehmen zur Verfügung stellen, die der Meinung sind, dass sie ein zuverlässiges Siegel für diese Technologie bieten könnten. Die Tatsache, dass Sage mit Honeywell zusammenarbeitet, um die Schaltkapazität zu bieten.

Zugegeben, es stehen Technologien zur Verfügung, die fortschrittliche chemische Lösungen verwenden, um die Energieeffizienz anzugehen. Hitzespiegel von Southwall Technologies in Palo Alto, Calif,., ist ein ausgezeichnetes Produkt, das entwickelt wurde, um Glas vor Wärmeverlust und Wärmegewinn zu isolieren. Wärmespiegelfenster haben eine isolative reflektierende Barriere, die zwischen den Glasscheiben aufgehängt ist. Es ist spektral selektiv und ermöglicht sichtbares Licht ein, während Sie in der Nähe von Infrarotstrahlen blockieren, die Wärmeanbau verursachen. Es funktioniert wie eine dritte Isolationsschicht und erhöht den R-Wert von Wänden mit Fenstern erheblich. Obwohl der R-Wert mit Wärmespiegelfenstern außergewöhnlich ist, sind die Kosten für die Isolierfenster dieses Kalibers sehr hoch. Und sie sind nicht schaltbar.

Die wichtigsten Experten sind der Schlüssel zum Gewinn des hocheffizienten Window-Rennens, die sich einig sind.

Für Verbraucher kann die elektrochromische Technologie die Platzierung der Fenster und das Hausdesign revolutionieren, sodass Designer Fenster auf nach Westen ausgerichtete Fassaden platzieren können. Es kann auch bedeuten, die herrliche Morgensonne zu entwerfen, die so viele Häuser derzeit vermeiden. Besser noch, da diese Technologie mit Geräte kontrolliert ist, kann sie sogar so programmiert werden, dass sie automatisch verdunkeln oder aufhellen.