В соответствии с «зелёным» законодательством Европы и США, снижение уровня выбросов углекислого газа от зданий является одной из наиболее важных задач.  Работая в этом направлении, китайская группа учёных создала инновационную систему защиты зданий от солнца, которая не только производит чистую энергию, но также оптимизирует управление светом и теплом.

По словам аналитиков, подобная разработка может превратить небоскрёбы по всему миру в настоящие «солнечные электростанции», которые будут обладать высокими показателями энергоэффективности.

Над проектом фотоэлектрических завес сейчас работают представители Шэньчжэньского университета, Лаборатории материалов озера Суншань и Министерства образования КНР. Их разработка представляет собой динамические и вертикальные фотоэлектрические завесы, которые планируется использовать на высотных зданиях с большими стеклянными фасадами.

Аналитики подчёркивают, что подобные проекты не являются чем-то новым, но при этом решение, которое предлагают сейчас китайские учёные, отличается своей гибкостью и конструкционной простотой. Это является ключевыми характеристиками для адаптации таких фотоэлектрических завес к действительно высоким небоскрёбам, которые обычно размещаются в центрах крупных городов.

Секрет генерации энергии и регулирования света и тепла с помощью таких фотоэлектрических завес заключается в использовании специальных алюминиевых планок, которые выступают в качестве высокотехнологичных «волшебных палочек». За счёт использования небольших электродвигателей, такие планки могут наклоняться от 0 до 90°, повторяя тем самым расположение солнца. Принцип действия примерно такой же, как и у подсолнухов на поле.

За счёт этого, в зависимости от угла наклона планки, будет обеспечиваться высокий уровень производства электроэнергии, а также хорошая степень освещённости внутри зданий и энергосбережение. Успешная реализация этих трёх задач позволяет в совокупности существенно увеличить общую энергоэффективность здания. Отдельно отмечается, что все планки, устанавливаемые на стеклянных фасадах, будут регулироваться с помощью одного большого компьютера, который сможет обеспечивать оптимальный комфорт для находящихся в сооружении людей в любое время суток.

Ещё более удивительным моментом во всей этой истории является то, что китайские учёные заявили не только о проектировании и создании прототипов подобных фотоэлектрических завес, но уже и смоделировали монтаж таких панелей на одном из крупнейших пекинских небоскрёбов.

Согласно проведённому исследованию, применение подобного решения позволяет покрыть до 131% всех энергетических потребностей отдельных помещений. Кроме того, если сравнивать со статичными шторами, применение динамических завес позволяет увеличить производительность на 226%. Это действительно является огромным скачком вперёд, который сможет «поменять правила игры» и сделать небоскрёбы по всему миру действительно максимально энергоэффективными.

В ходе моделирования учёным также удалось установить оптимальные углы наклона ламелей для каждого времени суток и года. Например, на территории Пекина большую часть времени рекомендуется держать угол наклона ламели между 45° и 60°. Это позволяет, по словам учёных, сбалансировать количество естественного света, поступающего во внутреннее помещение здания, и накопление солнечной энергии. При этом рекомендуется использовать более широкие углы, чтобы пропускать во внутренние помещения больше света, снижая тем самым необходимость применения искусственного освещения, в особенности в зимние месяцы.

Аналитики также подчёркивают, что подобная разработка китайских учёных, предполагающая индивидуальное управление панелями, установленными на стеклянных фасадных зданиях, может быть адаптирована к потребностям любого типа небоскрёбов и любого климата.

Ещё по теме: