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Sep 08, 2023

ヒドロゲルガラス: 建物の省エネのための斬新なガラス設計

30 agosto 2022

2022年8月30日

高等教育出版者による

建物でのエネルギー使用は世界の総エネルギー消費量の 40% 以上を占めており、そのうち照明と冷房が大きな割合を占めています。 伝統的なガラス窓は何世紀にもわたって使用されてきました。 ただし、エネルギー効率が良いわけではありません。 夏には、窓を透過する近赤外線の太陽光により望ましくない暖房が発生し、中赤外線の高い反射により建物からの熱の遮断が制限されます。

この「温室効果」により、冷却エネルギーの消費が悪化します。 雷に対する高い可視透明性を維持しながら、窓からの近赤外光と中赤外光を操作して冷却消費量を削減する方法は、メガネの設計にとって依然として非常に難しい問題です。

Kang Liu教授率いる中国の武漢大学の研究者らは、ヒドロゲルの層と通常のガラスの層からなるヒドロゲルガラスの新しいデザインを提案している。 従来のガラスと比較して、ヒドロゲルガラスは、より高いレベルの可視光透過率、より強力な近赤外線遮断性、およびより高い中赤外線熱放射率を備えています。

これらの特性により、研究者らは、ヒドロゲルガラス窓が室内照明を強化し、室内温度を下げることができることを実証しました。 シミュレーションによれば、この新しい窓は、世界中のさまざまな都市において、建物の照明と冷房のエネルギー使用量を 2.37 ～ 10.45 MJ·m-2·year-1 の範囲で削減できることが示されています。 この研究はFrontiers of Optoelectronicsに掲載されました。

詳しくは： Jia Fu et al、エネルギー効率の高い窓のためのヒドロゲルガラスにおける広帯域光管理、オプトエレクトロニクスのフロンティア（2022）。 DOI: 10.1007/s12200-022-00033-4