智慧型窗 學習筆記(一)

2021-10-11 10:00:21 字數 1614 閱讀 5717

定義

智慧型窗是在玻璃上鍍製或往夾層填充可響應外界刺激(如溫度,ph,光,壓力等)的功能材料,通過選擇性細調太陽光譜而達到節能得目的的一類新型節能窗。

補充:該材料常用於建築的採或汽車的採光系統。

工作原理如圖1-1所示:

該系統在溫度低於變色材料的相變溫度時,包含太陽光輻射能的可見光和近紅外輻射能夠 順利通過該系統,以滿足照明和能量輸入的需要;

當溫度高於變色材料的相變溫度時,可見光可以正常投射以滿足照明需求,而近紅外輻射將被反射或吸收以限制能量的進入。

功能核心:基於熱致變色的功能塗層。可隨外界溫度的變化調節近紅外輻射的透過率,無需額外能量的激勵,可以合理利用能量,減少損耗。

分類

根據功能材料的刺激方式-響應方式不同分為:電致變色智慧型窗,熱致變色智慧型窗,光致變色智慧型窗,氣致變色智慧型窗。

電致變色智慧型窗:利用電致變色材料在充,放電狀態下光學效能會發生可逆性轉變的特性而製成的節能窗。通常由玻璃基地和功能性夾層構成。

優缺點

優點:電致變色智慧型窗在外加電場的作用下,可以實現著色態-褪色態之間的轉變,能夠有效調節太陽能得熱。

缺點:結構複雜,各結構元件的製造成本高,轉換過程中存在額外的能量損耗,大面積製造困難,仍難以實現大規模應用。

熱致變色智慧型窗:利用熱致變色材料透過率隨溫度改變而變化的特性,動態調控太陽光且不消耗額外能量的智慧型窗。

二氧化釩(vo2)是當前熱致變色材料領域的研究熱點。

其相變溫度68攝氏度tc,當前溫度t

當ttc;vo2有單斜態變為金紅石態,含有大量自由電子,近紅外波段透過率下降,反射率增強。

缺點:vo2膜製備成本高,製備技術不成熟,可見光透過率低,太陽光調製能力不理想。

從而轉向溫敏性水凝膠型熱致變色智慧型窗。

自己提問:

1.什麼是水凝膠?

是在水中能夠溶脹並保持大量水分而又不能溶解的交聯聚合物。

2.什麼是溫敏性水凝膠?

可以響應外界溫度變化的水凝膠。

3.太陽光調製能力?

4.可見光透過率?

5.與智慧型窗的節能有什麼關係(是什麼原理使得智慧型窗達到節能的效果)?(見智慧型窗工作原理)

6.相變溫度是啥?其作用是什麼(對於智慧型窗的節能而言)?

7.太陽光譜

其餘問題後續解答。。。。。

光致變色智慧型窗: 利用某些光致變色材料的太陽光透過率隨光照強度變化而變化的特性研發的一類智慧型窗。

光致變色材料分為:無機光致變色材料和有機光致變色化合物。

有機類光致變色材料具有響應速度快,光電效率高,調光率優良,成本較低的優點;缺點熱穩定性和耐疲勞性很差 ,戶外耐候性差,容易老化等。

*氣致變色智慧型窗:*是在wo3電致變色智慧型窗的基礎上發展而來的。具有結構簡單,易於大面積生產的優點且其太陽光調製能力要優於大部分電致變色智慧型窗。

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