Photovoltaic Glass

Photovoltaic glass is a special glass with integrated solar cells that convert solar energy into electricity. This means that the power for an entire building can be produced within the roof and façade areas. The solar cells are embedded between two glass panes and a special resin is filled between the panes, securely wrapping the solar cells on all sides. Each individual cell has two electrical connections, which are linked to other cells in the module, to form a system which generates a direct electrical current. Need for Photovoltaic Glass Apart from providing privacy and protection from noise and rain, other features such as thermal insulation and shading are becoming increasingly desirable. All of these functionalities can be obtained simply by installing photovoltaic glass to the shell of a building. How does it work? As seen in the science behind PV, a photovoltaic cell is created when a positively charged (P-type) layer of silicon is placed against a negatively charged (N-type) layer of silicon to create a diode and this diode is connected in a circuit via metal conductors on the top and bottom of the silicon sandwich. Though different types of photovoltaics vary in their structure, they generally include the following elements: The cell or multiple cells are the core of the photovoltaic panel. A glass cover is placed over the photovoltaic cell to protect it from the elements while allowing sunlight to pass through to the cell. An additional plastic anti-reflective sheet is often used to enhance the effect of the glass cover and anti-reflective coating of the cell to block reflection. A panel backing (typically plastic) and frame complete the photovoltaic panel, holding all the pieces together and protecting it from damage during installation. Production The solar cells are embedded between two glass panes, and a special resin fills between the panes, securely wrapping the solar cells on all sides. Each individual cell has two electrical photovoltaic modules (PVs). A photovoltaic module or photovoltaic panel is a packaged interconnected assembly of photovoltaic cells, also known as solar cells. The photovoltaic module, known more commonly as the solar panel, is then used as a component in a larger photovoltaic system to offer electricity for commercial and residential applications. Photovoltaic modules enable the active use of solar radiation by turning it into electrical energy; in addition, they can also represent a form of passive solar protection. The most well known PV products are silicon solar cells, available in three types:  1. Monocrystalline: The monocrystalline solar cells are opaque, blue, or dark grey to black, and they have a high efficiency (14% to 16%). They are expensive because they are made from silicon crystals in a complicated manufacturing process. 2. Poly- or multicrystaffine: The polycrystalline solar cells are mostly blue or opaque. These are cheaper because they are made from poured silicon blocks, but they have a lower efficiency (14%). Crystalline solar cells are produced as 0.4mm thick discs in sizes from 10 x 10cm to 15 x 15cm. These discs are then put together to form modules and embedded with resin in the cavity in a laminated glass unit. According to composition, the result can be either a transparent, translucent or a non-transparent module. Light transmission through transparent and translucent modules can be set from 4% to 30% according to the choice of spacing. Special light-scattering and insulating glass elements have been developed to meet both the needs in terms of lighting and insulation as well as the desire to maintain and exploit the corporate image as protected through the façade. In the exterior laminated glass, PV cells have a 5mm gap between them. On the inside, a laminated glass with an opaque interlayer is used. 3. Amorphous: Amorphous is a non-crystalline solar cells. Amorphous modules are transparent, can be used as window glazing in usual windows, sunspaces, they can be integrated into roofs etc. Transparent modules can be also part of energy efficient glazing, where they are used instead of usual glass. Optimized exploitation of solar energy can be achieved by combining several thin film layers with different spectral responses. So-called tandem cells have reached up to 12% efficiency under laboratory conditions, slightly higher values seem possible. Further possibilities are offered by triple cells which consist of a succession of three thin film layers Efficiencies of 10% in production quantities are becoming realistic.

ادامه مطلب

Whatever unknown architect at the dawn of time invented the window must have had an inkling that SwitchLite Privacy Glass™ would one day be developed. It’s the most versatile window treatment you can use. Conference Presentations SwitchLite Privacy Glass™ can transform presentation rooms. For instance, sensors and switches enable glass panels to alternate between clear and translucent in time to music. You can also turn windows into screens on which images can be projected. The presentation possibilities are limited only by your imagination. Skylights Hospitals/Clinics SwitchLite Privacy Glass™ partitions are a perfect alternative to conventional curtains in a variety of dental and medical applications. The glass is easier to keep clean and won’t attract dust like blinds or fabric curtains. Skylights When connected to a timer or computer, you can program the Privacy Glass to go clear or translucent even when you’re not at home. Home Fronts Bathrooms Easy to clean and impervious to water, SwitchLite Privacy Glass is the perfect application for a unique, light-filled bathroom. You’ve got total privacy on demand. Installation photography provided by NSG.

Since the birth of glass, window treatments have been used to solve the seemingly impossible problem of balancing privacy with the unobstructed flow of light. Blinds, curtains, shutters — all of them told prying eyes to “mind your own business.” But until SwitchLite Privacy Glass, these solutions were a compromise. Now you can have the ultimate. All the light you could want but with total MYOB privacy at the flick of a switch. The secret is a Liquid Crystal sheet permanently bonded between two layers of glass. Power on, and the glass is clear. Power off, and the glass goes translucent. Privacy at the speed of light. Finally. The secret of the transformation between clear glass and translucent glass is found in the Liquid Crystal sheet. In their non-energized state, the Liquid Crystal molecules disperse light. When voltage is applied, however, these same molecules arrange themselves in a specific direction in a way that permits parallel light to pass through the glass.

ادامه مطلب

شیشه‌های کاهش دهنده اتلاف انرژی (Low–e) تولیدی جهت استفاده در شیشه‌های اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرند این شیشه‌ها قابلیت استفاده در مناطق آب و هوائی مختلف را دارند به طوریکه در مناطق گرمسیر گرمای بیرون را داخل نمی‌آورد و در مناطق سردسیر مانع از خروج گرمای داخل به بیرون از محیط می‌شود.

از جمله شیشه‌های تولیدی نانویی، شیشه لمینت ساختمانی است که ذرات نانو  در آن یک جداره از شیشه را تشکیل می‌دهد»  «پوشش‌های نانوئی استفاده شده در شیشه‌های لمینت، کاربری این نوع از شیشه‌ها را افزایش می‌دهد و از جمله مزایای آنها می‌توان به تنوع در رنگ، عبور دهی نور، انتقال انرژی و گرما و تغییر انعکاس نور اشاره کرد» به گفته وی این شیشه‌ها قابلیت جلوگیری از اشعه ماوراء بنفش خورشید را نیز دارا هستند.

از دیگر انواع شیشه‌های  با استفاده از فناوری نانو می‌توان به شیشه‌های soft coating، انعکاس دهنده نور مرئی و نامرئی، کاهش دهنده اتلاف انرژی و شیشه‌های خود تمیز شونده اشاره کرد.

از شیشه‌های نانویی تولیدی این شرکت علاوه بر خودرو در لوازم خانگی از جمله شیشه‌های جلوی اجاق گاز و یخچال‌های ویترین دار نیز استفاده می‌شود.

The implication of Smart Glass (privacy glass, switchable glass, magic glass):

+ Imply Smart glass in door, windows or the glass insulation. For example, in the windows of the business office, when the smart glass is on, the state of the switchable glass is transparent, you will feel the room space is big, and feel comfortable. When you are in the business meeting, you need some privacy, you can just turn off the switchable privacy glass, the privacy glass turns to be translucent, you have the privacy.

+ Using the smart glass for projecting screen. In the state of translucent, the privacy glass can strengthen the view effect of the projection. The viewable range can be 140 degrees.

+ Imply the smart glass in bank industry, jewelry industry and showcase. When it’s off work, you can turn off the privacy glass, the sate of smart glass turns into translucent. Which can protect the high-value properties from the criminals. Also the smart glass is laminated with advanced EVA INTERLAYER FILM, when the glass is broken,the EVA INTERLAYER FILM will stick the broken glass pieces, avoiding the broken glass hurting people or properties.

+Imply the smart glass in hospital. The smart glass can be used to replace curtains, which is safe and solid and can be view insulation.

+ Imply the smart glass in high-end hotel, cooperation building, bathroom. Which shows the humane optional and high classic artistic sense.

All rights reserved by China Ethylene-vinyl acetate EVA Interlayer Film Manufacturer for Safety Architectural Laminated Glass

ادامه مطلب

SPD Smart Glass   SPD Smart Glass is a revolutionary technology using patented SPD (suspended particle device) film. By regulating the electrical voltage applied to the film, users can enjoy a wide range of light-control benefits. Compared to other switchable materials, SPD Smart Glass glass provides an unparalleled ability to rapidly and precisely “tune” the window to a desired level of transparency within 1 to 3 seconds, regardless of the window size.  SPD Smart Glass windows also are available with either glass or plastic substrates, can be applied to curved surfaces, have a wide range of operating temperatures, and block up to 99% of ultraviolet (UV) light. SPD Control Systems Corporation is the first company to dedicate itself not to the creation of SPD windows and underlying technology but to the control and utilization of finished SPD-Smart products.   SPD Control Systems Corporation is a licensee of Research Frontiers Incorporated, the developer and licensor of SPD technology. For more information about the technology and SPD-Smart products, please visit www.SmartGlass.com.

"Smart" windows (electrochromic glass)

by Chris Woodford. Last updated: February 19, 2011.

Now you see it, now you don't! Do you ever have one of those days when the Sun doesn't know whether it's coming or going, prompting you to keep opening and closing your blinds so you can read the words on your computer screen or stop your furniture from fading? It won't be long before we consign that particular problem to history, thanks to the arrival of electrochromic glass ("smart" glass), which changes from light to dark (clear to opaque) and back again, at the push of a button. It's relatively simple, wonderfully convenient (no more faded upholstery!) and has huge environmental benefits. How exactly does it work? Let's take a closer look!

Photo: Forget the curtains, forget the blinds! "Smart windows" made from electrochromic glass turn from clear to opaque and back again at the flick of a switch. (Simulated image.)

What is electrochromic glass?

Glass is an amazing material and our buildings would be dark, dingy, cold, and damp without it. But it has its drawbacks too. It lets in light and heat even when you don't want it to. On a blinding summer's day, the more heat ("solar gain") that enters your building the more you'll need to use your air-conditioning—a horrible waste of energy that costs you money and harms the environment. That's why most of the windows in homes and offices are fitted with curtains or blinds. If you're into interior design and remodelling, you might think furnishings like this are neat and attractive—but in cold, practical, scientific terms they're a nuisance. Let's be honest about this: curtains and blinds are a technological kludge to make up for glass's big, built-in drawback: it's transparent (or translucent) even when you don't want it to be.

Since the early 20th century, people have got used to the idea of buildings that are increasingly automated. We have electric clothes washing machines, dishwashers, vacuum cleaners and much more. So why not fit our homes with electric windows that can change from clear to dark automatically? Smart windows (also referred to by the names smart glass, switchable windows, and dynamic windows) do exactly that using a scientific idea called electrochromism, in which materials change color (or switch from transparent to opaque) when you apply an electrical voltage across them. Typically smart windows start off a blueish color and gradually (over a few minutes) turn transparent when the electic current passes through them.

Photo: Electrochromic glass changes color under electric control: Left: Here it's transparent and looks much like ordinary glass; Right: Apply a small voltage and it turns opaque (blueish and dark). Photos by Warren Gretz courtesy of US Department of Energy/National Renewable Energy Laboratory (DOE/NREL).

How does electrochromic glass work?

Ordinary windows are made from a single vertical pane of glass and double-glazed windows have two glass panes separated by an air gap to improve heat insulation and soundproofing (to keep the heat and noise on one side or the other). More sophisticated windows (using low-e heat-reflective glass) are coated with a thin layer of metallic chemicals so they keep your home warm in winter and cool in summer. Electrochromic windows work a little bit like this, only the metal-oxide coatings they use are much more sophisticated and deposited by processes similar to those used in the manufacture of integrated circuits (silicon computer chips).

On its inside surface (facing into your home), an electrochromic window has a double-sandwich of five ultra-thin layers: a separator in the middle, two electrodes (thin electrical contacts) on either side of the separator, and then two transparent electrical contact layers on either side of the electrodes. The basic working principle involves lithium ions (positively charged lithium atoms—with missing electrons) that migrate back and forth between the two electrodes through the separator. Normally, when the glass is clear, the lithium ions reside in the innermost electrode (that's on the left in the diagram you can see here). When a small voltage is applied to the electrodes, the ions migrate through the separator to the outermost electrode (the one on the right in this diagram), where they scatter away most of the incoming light and turn the glass opaque. They remain there all by themselves until the voltage is reversed, causing them to move back so the glass turns transparent once again. No power is needed to maintain the windows in their clear or dark state—only to change them from one state to the other.

What's good and bad about electrochromic windows?

Advantages

Smart windows might sound like a gimmick, but they have a huge environmental benefit. In their darkened state, they reflect back virtually all (about 98 percent of) the light falling on them, so they can dramatically reduce the need for air-conditioning (both the huge cost of installing it and the day-to-day cost of running it). Since they're electrically operated, they can easily be controlled by a smart-home system or a sunlight sensor, whether there are people inside the building or not. According to scientists at the US Department of Energy's National Renewable Energy Laboratory (NREL), windows like this could save up to 8 percent of a building's total energy consumption; they use only tiny amounts of electricity to switch from dark to light (100 windows use about as much energy as a single incandescent lamp) so make a huge net energy saving overall. Other benefits of smart windows include privacy at the flick of a switch (no more fumbling around with clumsy, dusty curtains and blinds), convenience (automatically darkening windows can save your upholstery and pictures from fading), and improved security (electrically operated curtains are notoriously unreliable).

Photo: Hot stuff! This thermal (infrared) image shows how hot a car gets when you park it in direct sunlight: colors indicate temperatures with red and yellow hottest and blue coldest. Electrochromic glass fitted to a car might help to solve this problem. You'd simply flick a switch to darken the windows when you parked and the vehicle would be nice and cool when you came back! Photo courtesy of US Department of Energy.

Drawbacks

It's a given that glass printed with electrodes and fancy metal coatings is going to be considerably more expensive to install than ordinary glass: a single large smart window might cost as much as $1000! There are also questions about how durable the materials are, with current windows degrading in performance after only 10-20 years (a much shorter life than most homeowners would expect from traditional glazing). Another drawback of current windows is the time they take to change from clear to opaque and back again: several minutes, not several seconds as you might expect.

How will smart windows improve in future?

Currently smart windows are installed as self-contained units: you fit an entire window unit with its specially coated glass at great expense. In the future, scientists working on electrochromic technology hope to develop very thin coatings that could be retro-fitted to existing windows, greatly reducing the cost of the process. (Picture a reel of self-adhesive plastic that you stick on your existing windows as a weekend DIY project.)

Another possibility might be to combine electrochromic windows and solar cells so that instead of uselessly reflecting away sunlight, darkened smart windows could soak up that energy and store it for later. It's easy to imagine windows that capture some of the solar energy falling on them during the day and store it in batteries that can power lights inside your home at night, though, of course, a window can't be 100 percent transparent and working as a 100 percent efficient solar panel at the same time. The incoming energy is either transmitted through the glass or absorbed and stored, but not both. A window that doubled as a solar cell would likely involve compromise from both sides: it'd be a relatively dark window even when clear and much less efficient at capturing energy than a really good solar cell.

One thing we can be sure of is seeing much more of electrochromic technology in future!

مواد کروميک
يکي از جالبترين دسته‌هاي مواد هوشمند که بسيار هم مورد توجه قرار مي‌گيرد مواد با قابليت تغيير رنگ نام دارد. اين مواد را مي‌توان در دسته‌هاي زير تقسيم بندي کرد:

نام ماده ------------ عامل تغيير رنگ
فوتوکروميک ------------ تغيير نور
ترموکروميک ------------ تغيير دما
مکانوکروميک ------ فشار يا تغيير شکل
کموکروميک ----- شرايط شيميايي خاص
الکتروکروميک -------- تغيير ولتاژ


نکته‌اي که بايد در اي زمينه دقت کنيم اين است که در واقع تغيير رنگي که از آن نام مي‌بريم در واقع تغيير خصوصيات نوري اين مواد مانند ضريب جذب، قابليت بازتاب و يا شکست است. در واقع چيزي که ما از رنگ مي‌دانيم به منبع نور و طبيعت چشممان مربوط است و اين تغيير رنگ در اثر يک تغيير ساختار در اين مواد است. در ادامه کمي بيشتر با اين مواد آشنا مي‌شويم:
• مواد فتوکروميک: اين مواد در برابر جذب انرژي تابشي تغيير در ساختار شيميايي‌شان ايجاد مي‌شود و از ساختاري با يک ميزان جذب مشخص به ساختاري متفاوت با ميزان جذب متفاوتي تبديل مي‌شوند. مولکولهاي مورد استفاده در حالت غيرفعال بي‌رنگ هستند و وقتي در معرض فوتونهاي با طول موج خاص قرار گيرند به صورت برانگيخته در مي‌آيند و شرايط بازتاب آنها متفاوت مي‌شود. با از ميان رفتن منبع ماوراء بنفش مولکول به حالت اوليه بر مي‌گردد. براي نمونه تغيير ساختار يک ماده فوتوکروميک در شکل 1 نشان داده شده است. کاربرد اصلي مواد فتوکروميک در عينکها و همچنين پنجره برخي از ساختمانهاست.


• مواد ترموکروميک: اين مواد گرما را جذب کرده و تغييرات شيميايي و يا تغيير فاز مي‌دهند. نکته مهم اين است که اين تغييرات بازگشت‌پذيرند و با تغييرات دما دچار اين تغييرات مي‌شوند. شايد به دماسنجهايي نواري برخورد کرده باشيد. در اصطلاح علمي به آنها ترمومتر گفته مي‌شود که با گذاشتن آن بر روي بدن تغيير رنگ داده و عدد دماي بدن را نمايش مي‌دهد و با برداشتن آن از روي بدن به حالت عادي بر مي‌گردد. شکل 2 نيز نمونه ديگري از اين مواد است.

• مواد مکانوکروميک و کموکروميک: در مورد اين دو نوع مواد دو مثال جالب وجود دارد. مواد مکانوکروميک با تغييرات فشار و يا تغيير شکل خصوصيات بازتابي متفاوتي از خود نشان مي‌دهند و محصولاتي از آنها توليد شده است که تحت فشار و يا کشش خاص متني که در آنها مخفي شده نشان داده مي‌شود. در مورد مواد کموکروميک هم حتما با نام کاغذهاي تورنسل آشنا هستيد که در محيطهاي بازي و اسيدي رنگهاي متفاوتي از خود نشان مي‌دهند

• مواد الکتروکروميک: الکتروکروميک به طور گسترده‌اي به موادي گفته مي‌شود که در اثر قرار گرفتن در يک جريان و يا اختلاف پتانسيل الکتريکي رنگ آنها به طور بازگشت‌پذير تغيير کند. به عنوان مثال پنجره‌هاي الکتروکروميک به وسيله الکتريسيته روشن يا تار مي‌شوند. اين مواد از يک جزء تشکيل نشده‌اند و معمولا به صورت چند لايه از مواد هستند که با يکديگر کار مي‌کنند. در شکل 4 شماتيک نحوه عملکرد اين نوع مواد نشان داده شده است که فکر مي‌کنيم خود شکل تقريبا گوياست.

مواد با حافظه شکلي
يکي از معروفترون آلياژهاي با حافظه شکلي ماده‌اي به نام نيتينول است که از آن به صورت سيمي استفاده مي‌شود. در نگاه اول اين سيمها همانند سيمهاي معمولي به نظر مي‌آيند که به راحتي تغيير شکل مي‌دهند و رساناي الکتريسيته نيز هستند؛ اما در مقايسه با سيمهاي معمولي فولادي و مسي بسيار گرانتر هستند. دو مشخصه در اين سيمها وجود دارد که آنها را از ساير سمها متفاوت مي‌کند:
1- اين سيمها حافظه دارند. به عنوان مثال مي‌توان آنها را به هر شکلي در آورد و سپس با گرم کردن آنها تا دماي بالاي 90 درجه سانتيگراد به حالت اوليه‌شان برگرداند
2- اين نکته که شايد جالب‌تر هم باشد اين است که مي‌توان اين سيمها را برنامه‌ريزي کرد تا شکل خاصي را به خاطر بسپارند! اين کار به اين صورت انجام مي‌شود که شکل دلخواهمان را به سيم مي‌دهيم و سپس سيم را به مدت تقريبي 5 دقيقه با دماي 150 درجه سانتيگراد گرما مي‌دهيم يا جريان الکتريسيته را از آن عبور مي‌دهيم. حالا مي‌توانيم سيم را به هر شکل ديگري درآوريم و براي برگشت آن به شکل اوليه کافي است آن را در آب داغ بيندازيم
دسته ديگري از مواد با حافظه شکلي سيمهاي ماهيچه‌اي هستند که از آلياژهاي نيکل و تيتانيوم ساخته شده‌اند و در دماي اتاق به راحتي مي‌توان آنها را تغيير شکل داد. نکته‌اي که اين مواد را جذاب مي‌کند اين است که با عبور جريان الکتريسيته با نيروي خوبي (که مي‌توان از آن استفاده کرد) به شکل اوليه خود برمي‌گردند. اگر بخواهيد دقيقتر بدانيد بايد بگوييم که اين سيمها اگر تا 8 درصد اندازه اوليه‌شان کشيده شوند بازهم مي‌توانند به حالت اوليه باز گردند اما استفاده‌هايي که از آنها مي‌شود تغيير طولهاي در حدود 3 تا 5 درصد طول اوليه است.

در چند سال گذشته یکی از بزرگترین مشکلات دنیا و به ویژه کشورهای پیشرفته، مشکل تأمین انرژی بوده است، که از آن با نام «بحران انرژی» یاد می شود. این بحران با گسترش جوامع انسانی به شکل حادتری مطرح می شود، به گونه ای که در آمریکا- به عنوان یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی دنیا- در 20 سال آینده مصرف انرژی الکتریسیته، گاز طبیعی و نفت به ترتیب 45، 62 و 33 درصد افزایش خواهد یافت (آمار ارائه شده توسط دپارتمان انرژی آمریکا). این آمار رو به رشد در نهایت قیمت تمام شده انرژی را بالا خواهد برد و همین یعنی افزایش بار مالی مصرف کنندگان. برای حل این مشکل بسیاری از محققین در سراسر دنیا طرح هایی را در دست دارند که هدف آنها افزایش منابع تولید انرژی است. این طرح ها توسط دولت های بسیاری حمایت می شوند، اما گروهی از محققین برخلاف روش معمول بر روی پروژه هایی کار می کنند که هدف آنها کاهش مصرف انرژی است. در میان این پروژه ها، فناوری پنجره های هوشمند طرح بسیار جالبی به نظر می رسد که با توجه به مصرف گسترده پنجره ها در ساختمانها، بسیار کارآمد به نظر می رسد. این فناوری خلاقانه این امکان را به مصرف کننده می دهد که با فشار یک دکمه جلوی تمام یا بخشی از نور خورشید را بگیرد. این نوع کنترل می تواند میلیاردها دلار در هزینه بخش گرمایشی، سرمایشی و نورپردازی ساختمانها صرفه جویی کند. (تحقیقات نشان می دهد که 2 درصد کل انرژی مصرف شده در ایالات متحده آمریکا توسط پنجره های منازل مسکونی مصرف می شود).
در ساخت این پنجره ها فناوری های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند مانند ترمودینامیک ها، فتوکرومیک ها و فتوکروماتیک ها، کریستال مایع، اس پی دی ها، الکتروکرومیک ها و هیبریدهای بازتابی.
تمیزکردن پنجره های معمولی کاری پرمشقت و گاهی پرهزینه است. اما این مشکل به راحتی توسط پنجره های هوشمند حل می شود. علاوه بر حل این مشکل، پنجره های هوشمند بخش دیگری از هزینه ها را هم کاهش می دهند، هزینه های بخش تأمین نیرو. هنگامی که در تابستان خورشید خانه را با اشعه های گرم خود مورد حمله قرار می دهد، اشیاء داخل خانه می توانند بسیار داغ شوند که همین باعث افزایش کار سیستم سرمایشی خانه می شود. پنجره های هوشمند می توانند برای جلوگیری از گرمای زیاد خورشید مورد استفاده قرار گیرند. این پنجره ها همچنین با جلوگیری از عبور اشعه فرابنفش از نقاشی و مبلمان خانه در برابر نور خورشید محافظت می کنند. اگر چه از فناوری های ترموتراپیک و فتوکرومیک هم می توان در ساخت پنجره های هوشمند استفاده کرد اما این فناوری ها باعث ذخیره انرژی نمی شوند، چون نمی توان آنها را به صورت دستی کنترل کرد. از فناوری فتوکرومیک بیشتر در تهیه عینک های آفتابی استفاده می شود. مواد فتوکرومیک در اثر تابش مستقیم نور آفتاب تیره می شوند. به طور واضح پنجره هایی با این فناوری نمی توانند در ماه های سرد زمستان برای ذخیره انرژی، مناسب باشند. در یک روز سرد اما آفتابی این پنجره ها به جای این که نور را از خود عبور داده تا منزل گرم شود، بنابر ماهیت طبیعی خود تیره می شوند و اجازه نمی دهند نور از پنجره عبور کند. ماهیت مواد ترموتراپیک هم مانند مواد فتوکرومیک است با این تفاوت که این مواد به جای نور مستقیم خورشید، به گرمای خورشید واکنش نشان می دهند.
علاوه بر دو فناوری فوق الذکر، فناوری های دیگری هم هستند که می توان از آنها در ساخت پنجره های هوشمند استفاده کرد و از آنجا که سالانه در حدود 20 میلیارد فوت مربع شیشه در سراسر جهان تولید می شود می توان امید زیادی به پیشرفت سریع این گونه پنجره ها و در نتیجه کاهش مصرف انرژی داشت. از پیشرفته ترین و جدیدترین فناوری های این بخش می توان به کریستال های مایع، اس پی دی ها و الکتروکرومیک ها اشاره کرد که توسط بخش های مختلف تحقیقاتی در سراسر جهان در حال تکمیل شدن هستند. در ادامه به صورت مختصر به این فناوری ها اشاره خواهد شد.

ریز ابزارهای معلق
پنجره ها نقش مهمی در ساختمان مسکونی و اداری دارند. آنها نه تنها با عبور نور از خود باعث کاهش مصرف انرژی برای تأمین نور می شوند، که با عبور دادن نور از خود، باعث گرم شدن محیط درونی اتاق هم می شوند. اما با این حال یک پنجره چیزی نیست که مردم فکر کنند باعث تحول بزرگی در زمینه انرژی شود. اما یک شرکت مصرانه می خواهد این باور عمومی را با فن آوری ثبت شده خود تغییر دهد. فناوری ای که می تواند در هر جایی فقط با فشار دادن یک دکمه شیشه شفاف را کدر کند. به صورت معمول که رواج بسیار زیادی هم دارد، از پرده برای جلوگیری از نور استفاده می شود، اما پرده راه ورود تمام نور را سد نمی کند. محققان پنجره جدیدی را طراحی کرده اند که با استفاده از ذرات ریزمیکروسکوبی جذب کننده نور که به ریزابزارهای معلق یا سوپاپ های نوری معروف هستند، فقط در چند ثانیه پنجره را از حالت شفاف معمولی خارج کرده و به صورت کدر در می آورند. این تکنولوژی که به اختصار اس پی دی نامیده می شود دارای اجزاء زیر است:
* دو پنل شیشه ای یا پلاستیکی
* مواد هادی - برای پوشاندن سطوح جانبی شیشه.
* ریزابزارهای معلق- میلیونها ذره سیاه که در بین دو جداره شیشه جای گرفته اند.
* سوسپانسیون مایع یا فیلم- به ذرات اجازه می دهند که آزادانه بین شیشه حرکت کنند.
* بخش کنترل - دستی یا خودکار.
اگر اس پی دی ها را سوپاپ های نوری در نظر بگیریم، درک نحوه عملکرد آنها بسیار ساده خواهد بود. در یک پنجره اس پی دی، میلیونها عدد از این اس پی دی ها بین دو لایه شیشه یا پلاستیک وجود دارند، لایه هایی که با مواد هادی شفاف پوشیده شده اند، هنگامی که الکتریسیته توسط ماده ای هادی روی سطح شیشه به اس پی دی ها می رسد، آنها در یک خط مستقیم در کنار هم قرار می گیرند و همین باعث عبور نور خورشید می شود. هنگامی که جریان الکتریسیته قطع می شود آنها طبق یک الگوی نامنظم بین دو جداره شیشه قرار می گیرند که همین الگوی نامنظم قرار گرفتن اس پی دی ها مانع عبور نور خورشید می شود. هنگامی که میزان ولتاژ کم می شود، پنجره ها به تدریج تیره می شوند و هنگامی که الکتریسیته کاملاً قطع می شود، پنجره هم کاملاً تیره می شود.
برای کنترل این پنجره دو راه دستی و خودکار وجود دارد. این پنجره ها به صورت دستی توسط رئوستا (دستگاهی که مقاومت جریان الکتریسیته را کم و زیاد می کند) کنترل می شوند. از باتری خورشیدی و دیگر اجزای حسگر هم می توان برای کنترل اتوماتیک میزان نور استفاده کرد. از اس پی دی ها می توان در ساخت قطعات مصرفی دیگر هم از قبیل سان روف های خودرو، آینه های خودرو، عینک های اسکی و نمایشگر های کامپیوتری مسطح استفاده کرد.
اما برای استفاده گسترده از این پنجره ها، مصرف کنندگان با مشکلاتی مواجه می شوند که اصلی ترین آنها نحوه جایگزینی پنجره های غیرهوشمند با نمونه های هوشمند است. محققان برای رفع این مشکل روش بسیار ساده و جالبی را اختراع کرده اند که با آن همین پنجره های معمولی به پنجره های هوشمند اس پی دی تبدیل می شوند. مشکل دیگر دانستن میزان مصرف الکتریسیته توسط این پنجره ها است. در این جا به راحتی می توان این مشکل را نادیده گرفت. چون میزان مصرف هم زمان 15 پنجره اس پی دی در یک کارخانه حتی از میزان مصرف انرژی یک چراغ خواب هم کمتر است.

کریستال مایع
بدون شک با اختراع اس پی دی ها انقلاب بزرگی در تولید پنجره ایجاد شد. اما وقوع این انقلاب را نمی توان منحصر به اس پی دی ها دانست. فناوری پیشرفته دیگری هم برای تولید پنجره ها مورد استفاده قرار می گیرد که می توان آن را رقیب جدی اس پی دی ها دانست: کریستال مایع.
همه ما کریستال مایع را می شناسیم. این ماده در محصولات بسیار زیادی یافت می شود. کامپیوترهای قابل حمل، ماشین حساب ها، ساعت های دیجیتال و اجاق های ماکروویو همگی از نشانگرهای مایع کریستال استفاده می کنند (ال سی دی ها). در این نشانگرها از الکتریسیته برای تغییر حالت کریستال ها استفاده می شود به گونه ای که آنها بتوانند نور را از خود عبور دهند که این تغییر حالت باعث نمایش اعداد و شکل ها در نشانگر ها می شود.
تکنولوژی استفاده در ال سی دی ها از همان نوعی است که در کریستال های مایع پلی مری متراکم (پی دی ال سی) استفاده می شود. از این نوع کریستال های مایع در بعضی پنجره های هوشمند استفاده می شود. در این پنجره ها، کریستال با واکنش نشان دادن به یک شارژ الکتریکی در یک خط موازی قرار می گیرند و اجازه می دهند نور از آنها عبور کند. هنگامی که این شارژ الکتریکی قطع شود کریستال ها به صورت متراکم در مایع قرار می گیرند و اجازه نمی دهند نور از مایع عبور کند. در هنگام استفاده از کریستال مایع، شیشه یا شفاف است یا مات، هیچ گونه حد وسطی وجود ندارد. پی دی ال سی فناوری خیلی پیچیده و پیشرفته ای نیست. در واقع این فناوری در خانه ها و ادارات سراسر جهان وجود دارد.
اس پی دی و پی دی ال سی برای این که به حالت شفافیت برسند نیاز به منبع انرژی دارند، اما در کنار اینها فناوری دیگری هم وجود دارد که برخلاف این روند عمل می کند.

پنجره های الکتروکرومیک
پنجره های الکتروکرومیک هنگامی که ولتاژ اضافه گردد، تیره می شوند و هنگامی که ولتاژ قطع شود، شفاف می شوند. همانند اس پی دی ها این پنجره ها هم می توانند سطوح مختلف نور را از خود عبور دهند. این پنجره ها اصلاً همانند مدل های کریستال مایع نیستند.
اساس کار این نوع پنجره ها مربوط می شود به مواد الکتروکرومیک. الکتروکرومیک به موادی گفته می شود که می توانند با جریان های مختلف انرژی الکتریسیته تغییر رنگ دهند. به عبارت دیگر، الکتریسیته باعث یک واکنش شیمیایی در این مواد می شود این واکنش (همانند هر واکنش شیمیایی دیگر) خواص مواد را تغییر می دهد. در این مورد خاص، الکتریسیته روش بازتاب و جذب نور توسط این مواد را تغییر می دهد. در برخی مواد الکتروکرومیک، تغییر در چند رنگ است. در پنجره های هوشمند تغییر بین رنگ پنجره و حالت شفاف آن متفاوت است. برای این منظور چندین راه مختلف وجود دارد که بستگی به مواد متفاوت و سیستم های الکترونیک به کار رفته دارد. در این طرح واکنش شیمیایی یک واکنش اکسید کردن است، واکنشی که در آن مولکول یک الکترون از دست می دهد. یون ها در لایه های فشرده شده الکتروکرومیک چیزهایی هستند که به شیشه این امکان را می دهند از حالت شفاف به حالت تیره درآید. این یونها هستند که اجازه می دهند نور جذب شود. یک منبع انرژی الکتریسیته به لایه های یونی متصل است و یک ولتاژ معین یونها را از محل ذخیره آنها توسط لایه های یونها به لایه الکتروکرومیک هدایت می کند که این باعث تیره شدن یونها می شود. با قطع جریان ولتاژ یونها دوباره شفاف می شوند.

 

تبدیل نور طبیعی به انباشت نیرو در باتری خورشیدی:

نور ملموس ترین انرژی تجدید پذیر است. امروز روشهای جدیدی از جمله(باتری خورشیدی)برای تبدیل این انرژی به جریان برق در دسترس است.
فیزیکدانی بنام هنری بکرل کشف کرد که هنگام برخورد نور به ترکیبی از مواد حاوی سیلیکون ،ولتاژ الکتریکی تولید میشود. این کشف انقلابی به پیدایش این نظریه که امکان تولید انرژی الکتریکی از نور طبیعی در فرآیندی شبیه به فتوسنتز وجود دارد،انجامید.
اشکال متفاوتی از باتریهای خورشیدی موجودند . یکی از این نمونه ها باتری متشکل از سلولهای تک کریستابی نسبتا همشکل با رنگ خاکستری مایل به سیاه است.
نمونه ی دیگر هم از سلولهای چند کریستالی با شکلی شبیه به ذرات تفکیک شده ی سنگ گرانیت تشکیل شده است.
با بکار گیری لایه های بسیار کم ضخامت از سیلیکون روی صفحاتی مثل شیشهیا صفحات فلزی هم،میتوان به اشکال متفاوتی از باتریهای خورشیدی دست یافت.
تولید سلولهای باتری خورشیدی با سیلیکون کراپ(silicon crop)، که محصول جانبی از صنعت کامپیوتر است آغاز میشود، به نحوی که ابتدا آنرا بصورت مذابدر می آورند، سپس آنرا به شمش تبدیل کرده و نهایتا بلوکهای تراش خورده را از ان میسازند. مرحله ب آخر کار برش ای بلوکها به صورت صفحات باریک به شکل ویفر خواهد بود.
باتریهای کریستالی خورشیدی عموما بصورت صفحات باریک به شکل ویفر موجودند و برای محافظت، هنگام استفاده در فضای بیرون، آنها را در پوششهای پلاستیکی یا شیشه ای نگه میدارند. صفحات این باتریها بر حسب نیاز مشتری می توانند با ابعاد یا خروجی های متغیر تولید شوند.
مزیت سیلیکون غیر بلوری(Amorphous silicon)این است که تولید آن با کمیت زیاد راحت تر است.
در حال حاظر کارایی این نوع سیلیکون محدود تر است. اما در مقایسه با سیلیکون چند کریستالی(poly crystalling silicon)ارزان تر تمام میشود. با استفاده ازاین نوع سیلیکون ، امکان ایجاد سطوح قیلم مانند و نیمه شفاف وجود دارد.
تمام ساخته های فضایی، از طریق انرژی خورشیدی و سلول های باتری خورشیدی(pv)تغذیه میشوند. در تلسکوپ هابل، از سلول های باتری خورشیدی غیر کریستالی با بالاترین میزان کارایی تا به امروز ، استفاده شده است. اگر تلاش دانشمندان ناسا برای تامین نیروی مورد نیاز ماهواره ها و همچنین فضا پیما ها نبود،چنین پیشرفتهایی در زمینه ی ساخت باتری خورشیدی(pv)بوجود نمی آمد. در طول بر نامه ی آپولولو،تکنو لوژی تولید باتری خورشیدی دچار تحولات عظیمی شد.
کارایی سلولهای خورشیدی ازآن زمان تا کنونبه چهار برببر افزایش یافته است.
صنعت باتری خورشیدی از پیشرفتهای تکنیکی در زمینه های دیگر هم بهره مند میشود. پیشرفتهای حاصل شده در درامهای (drum)با پوشش سیلیکون ف که در دستگاههای فتوکپی رنگی کاربرد دارند، در حال حاضر در تولید نوارهای پوشیده از سیلیکون غیر بلوری مورد استفاده پیدا کردند/
صفحات باتری خورشیدی در حالت ایده آل باید مادامی که خورشید میتابد در معرض آن قرار گیرند.طبیعتا با تغییر جهت تابش خورشید ای امر غیر ممکن میشود. اما امکان زاویه دادن به صفحات برای استقرار دربهترین جهت ممکن وجود دارد. همچنین نصب ای صفحات بصورت خوابیده یا به شکل عمودی روی سقف یانما وجود دارد.اما این امر تا حدی به کاهش کارایی و بازدهی باتری می انجامد.
استفاده از باتری خورشیدی با قرار گیری صفحاتی ازسلول های متنوعدر کنار هم ممکن خواهد بود. این سلولها میتوانند با هر شکل و اندازه ای روی هم قرار گیرند.
میتوان از یک باتری خورشیدی برای تولید الکتریسیته در یک ماشین حساب استفاده کرد یا با ادغامهزاران صفحه ی باتری خورشیدی در کنار هم، مزرعه ای از باتریهای خورشیدی ساخت.
یک باتری خورشیدی بزرگ در موسسه ی Hysolarدر اشتوتگارت آلمان نصب شده است.کاربرد باتری خورشیدی در ساختمان، توجه معماران سراسر جهان را به خود جلب کرده است. در بسیاری از پروژه های موفق شناخته شده از صفحات باتری خورشیدی بعنوان قسمتی از سیستم پوشش یا نمای ساهتمان استفاده شده است.
استفاده از این مصاح جدیدکه ملزومات مخصوص به خود را بخصوص از نظر زاویه ی جهت اقتضا میکند، به مسئله ی طراحی ساختمان بدل شده است.
غرفه ی طراحی شده ی نیکلاس گریم شاو در نمایشگاه شهر سویلدر سال 1992، کاربرد جدید سلولهای باتری خورشیدی را نشان میدهد.. در این پروژه، سلولهای باتری خورشیدی روی کلکتور های(collectors)سقفی با اشکال زیبا نصب شده است و علاوه بر سایه اندازی، نقش تامین نیروی لازم برای پمپاژ آب خنک کننده ی نمای ساختمان را بر عهده دارند.
از آنجا که تولید سلولهای باتری خورشیدی کم است، هزینه ی تولید آن بالاست. در صورتیکه که تقاضا برای تولید این محصول افزایش پیدا کند، قیمت آن به میزان محسوس کاهش میابدف بسیاری از دولتها در حال حاضرسوبسید هایی را برای افزایش میزان تولید این محصول در نظر گرفته اند. در سال 1990 در آلمانبر نامه ی هزار سقف طرح ریزی شد. در ژاپن نیز در سال 1995 برنامه ی مشابهی تحت عنوان هفتاد هزار سقف طرح ریزی شد.
از آخرین دستاورد های ژاپنیها میتوان صفحات سقفی باتری خورشیدی غیر بلوری(amorphous)کانون سایلهای باتری خورشیدی ساینو، اشاره کرد.
نمای متشکل از بانری خورشیدی برای بهبود برنامه ی نیرو رسانی در آخن(Aachen power utilities) کشور آلمان که با همکاری فلگسولصورت گرفت، از اولین نمونه های از این دست در جهان محسوب میشود.. نمای اداره ی مرکزی AGدر گلزن کیرشکن، نمونه ای پیشرفته تر از نماهای تشکیل دهنده از باتری های خورشیدی محسوب میشود.
امکان کار گذاشتن ورقه های سلولهای باتری خورشیدی بین دو ورقه شیشه، کاربرد جالب دیگری داردکه در آن بخشی از صفح میتواند بعنوان وسیله ای برای ایجاد سایه عمل کند و اجازه ی عبور نور از شکاف های مابین سلول ها را فراهم سازد.تصویر کتابخانه ای که در بالای صفحه مشاهده میکنید، نشان میدهد که این تکنولوژی چگونه میتواند در معماری استفاده شود.
دفتر سر نورمن فاستر و شرکا با همکری نوربرت کایرز، اولین نمونه های پرده های پوشیده شدهاز باتری خ.رشیدی را ارائه دادند.. این پرده ها در ساختمانهای قدیمی میتوانند بعنوان شاتر های قابل تغییر یا پرده های کرکره ای متحرک کاربرد داشته باشند. کلیه قطعات سایه انداز بعنوان محلی برای نصب سلولهای خورشیدی ایده آل هستند. چرا که ضمن قرار گیری در مقابل خورشید میتوانند با تغییر مسیر نور در طول روز، جهت خود را تغییر دهند. برای این کار سیستمهای کنترل کننده ی پیچیده با استفاده از کامپیوتر لازم استتا میزان استفاده از نور خورشید، سایه اندازی لازم و جمع آوری انرژی را اولویت بندی کند.

 

مواجهه با ابزار جدید برای طراحی محیطی
مریی کردن جریان نامرئی انرژی:
پیشرفتهای اخیر در زمینه ی طراحی با کامپیوتر، واقعیت مجازی، علم دینامیک سیالات و مدلسازی نور، امکان رویت بسیاری از قالبهای نامرئی را فراهم کرده است. این مسئله برای دستیابی به کیفیت بالاتر و کارایی بیشتر در طراحی ساختمانها کمک شایانی خواهد کرد.
رویکرد جدید در طراحی مستلزم درک روشنی از چگونگی عملکرد ساختمانها در شرایط گوناگون استو اینکه چگونه از بیرون یا درون شکل خواهند گرفت. ذاشتن درک بهتری از دو عامل نحوه ی رفتار مردم و نحوه ی رفتار ساختمان، در کنار بهره گیری از تکنیکهای پیچیده ی مدلسازی با کامپیوتر، عوامل کلیدی طراحی زیست محیطی با مصرف انرژی پایین هستند. ابزار های متداول مدلسازی با کامپیوتر، که امروزه در اختیار مهندسات و معماران قرار گرفته است، دارای قابلیت مدلسازی جریان حرارت، انجام محاسبات مربوط به دانش سیالات و نهایتا مدلسازی پردازش نور طبیعی و مصنوعی هستند.
برای افزایش بهره مندی از منابع طبیعی و داشتن استنباط روشنی از عوامل فراهم کننده ی آسایش ساکنان، شیوه ی زندگی اجتماعی آنها و الگوی زیست این افراد،لازم است محیط اطراف ساختمان مطالعه شود.
در ساختمان اداره ی مرکزی بانک تجارت فرانکفورت، برای افزایش کارایی ساختمان، آزمایشات گوناگونی صورت گرفت. شبیه سازی انجام شده از جریان سیالات توسط دفتر مهندسی جی راجر پریستون و شرکاء، نه تنها مثل یک فتو مونتاژ ساختمان را در زمینه ی شهری آن نشان میدهد، شکل و شدت انرژی باد راپیرامون ساختمان و در ارتفاعات مختلف نمایش دهد. امروز از طریق خلق واقعیت مجازی با شبیه سازی کامپیوتری، امکان بررسی چگنگی جابجایی انرژی در سطح کره ی زمین، و همچنین بطور مثال، بررسی نحوه ی توزیع جریان هوا و نور طبیعی در یک ساختمان منفرد بوجود آمده است، امکانات منحصر بفردی که قبلا در اختیار ما نبود.
پتسدامر پلاتز در برلین، یکی از بزرگترین، دیدنی ترین و با کیفیت ترین مراکز اداری ایجاد شده در اروپاست. طراحی این مجموعه به گونه ای است که فضاها ضمن استفاده از تهویه طبیعی، امکان بهره مندی کامل از نور طبیعی را نیز پیدا میکند در این پروژه ها، از شبیه سازی کامپیوتری برای تسهیل عبور جریان هوای طبیعی در خلال وضعیتهای گونانگون پنجره ها بهره گرفته شده است.
نرم افزار های کامپیوتری شبیه سازی چگونگی توزیع نور طبیعی در فضا را امکان پذیر کرده اند. این امر به طراح کمک میکند که طرح را به بهترین نحو و کارا ترین فرم ممکن، اجرا کند.
ماده ی رنگی ، طیف کامل منبع روشنایی را جذب و فقط بخشی از آن را منتشر میکند و به این ترتیب حس رنگ بوجود می آید. طبیعی است چنانکه منبع روشنایی از نظر تنوع و توان هریک از طول موجهای مرئی الکترو مغناطیس ضعیف باشد،رنگهای موجود در محیط را به خوبی نشان نمیدهد. شاخص نمایش رنگ قابلیت منبع روشنایی را در نمایش پالت رنگهای اصلی نشان میدهد. طبیعتا در جایی که تشخیص رنگ اهمیت زیادی داشته باشد شاخص نمایش رنگ باید در حد اکثر ممکن باشد. در شرایطی که رنگ پردازی محیط چندان دقیق،جالب یا مهم نباشد بهتر است از منابع روشنایی با شاخص پایین تر استفاده شود. در جدول زیر شاخص های استاندارد فضای متداول معماری آورده شده است. حد اکثر شاخص نمایش رنگ 100 فرض میشود.
-موزه ی دفتر گرافیک،خانه، بیمارستان، مطب، دندانپزشک(تشخیص رنگ دندانها) بیش از 90
- اداره،مدرسه،مغازه و ویترین، رستوران،ورزشگاه، تئاتر،سالن کنسرت بین 80 و 90
- راهرو،پله فضاهای فرعی ساختمانهای مسکونی و عمومی بین 60 و 80
-فضاهای صنعتی،کارگاهها،انبارها بین 40 و 60
- پارکینگ،کارگاههای ساختمانی، بار اندازها بین 20 تا 40
لامپهای موجود در بازارها هر کدام بخش خاصی از رنگها را خوب نشان میدهند. نور های گرم رنگهای نارنجی و قرمز را خوب نشان میدهند و نور های سرد آبی را. در طراحی فضاهایی نمایش رنگ اهمیت زیادی دارد، از مخلوط نور های سردوگرم استفاده میشود.عموما از ترکیب لامپهای متال هالید(با حرارت رنگ بین 3000 تا 4200 کلوین) و لامپ سدیم تحت فشار زیاد(با حرارت رنگ حدود 2500 کلوین) نتیجه ی خوبی حاصل میشود. برای مخلوط کردن صحیح نور باید به مخروط نور و جهت تابش آن توجه شود.


طیف:
طیف نور که عموما با دیاگرامهای مختلف نمایش داده میشود، نشان دهنده ی مشخصات نور خارج شده از لامپ و توان هریک از طول موجهای آن است. دیاگرامهای طیف نور نه فقط نور های مرئی بلکه همه ی امواج الکترو مغناطیسی منبع نوری از جمله امواج ماوراء بنفش و مادون قرمز را نیز نشان میدهند.
در انتخاب منبع نوری باید به میزان امواج مخرب غیر قابل رویت نیز توجه کرد و در صورت نیاز صافیهایی برای آنها در نظر گرفت.


مشخصات کاربردی:
توان: توان لامپ که با نماد(w)نشان داده میشود، انرژی استفاده شده توسط لامپ برای تولید جریان نوری در واحد زمان است.
جریان نور: مقدار اشعه ی قابل رویت منبع روشنایی است و با واحد لومن(m)اندازه گیری میشود.

قوه ی روشنایی: رابطه بین توان الکتریکی مصرف شده و روشنایی حاصله است و خاصیت اصلی آن نشان دادن اقتصادی یا غیر اقتصادی بودن منبع روشنایی از نظر مصرف انرژی است.

منحنیهای فتو متریک: مخروط انتشار نور و منحنیهای نمایش شدت و ضعف بخشهای مختلف مخروط نوری هستند. برای نمایش این پدیده دو صفحه ی عمود بر هم را از مرکز منبع روشنایی عبور میدهندو تابش نور را بر روی آنها مطالعه میکنند. همین خواص بر صفحه ای که به طور عمود بر جهت تابش قرار گرفته اند نیز بررسی میشود.

عمر متوسط: مدت زمانی است که لامپ میتواند بدون از دست دادن قابلیتهای اصلی خود به کار ادامه دهد.

تنزل:ای شاخص تغییرات جریان نور را در طول زمان نشان میدهد.

پایه: نوع سرپیچ یا پایه ی اتصال به لامپ را به منبع تغذیه گویند.

شکل: لامپها به شکلها و اندازه های مختلف تهیه میشوند. این عوامل هنگام انتخاب لامپ به کار می آیند

NTERA يك شركت لهستاني است که توسط كالج دانشگاهي دوبلين تاسيس شده است و راه حلي براي اين مورد يافته است. آنها موفق به ساخت نمايشگرهاي نانوكروماتيك شده اند. اساس این نمایشگرها درست مانند آنچه در الكتروكروماتيكها شرح داده شد می باشد با این تفاوت که در ساخت آنها از فناوری نانو استفاده شده است. نانوکروماتیکها داراي ذراتی در مقياس نانو هستند كه مي توانند به سرعت روشن و خاموش شوند. پايداري دو طرفه فرآیند سبب می شود که در مصرف انرژي نیز صرفه جويي شود. در این نوع از نمايشگرها از دي اكسيد تيتانيوم (ماده شيميايي كه سبب سفيد شدن كاغذ مي‌شود) استفاده شده كه كانتراست خوبي دارد. این نوع از نمایشگرها در آینده ای نه چندان دور جایگزین نمایشگرهای فعلی شده و تحول عظیم در دنیای تلویزیون و نمایشگرها ایجاد می کند.

دانشمندان موسسه تحقیقاتی Research Frontiers موفق به ساخت نوعی شیشه هوشمند شده اند که می تواند به صورت خودکار میزان نور دریافتی از محیط بیرون را تعدیل کند.

به گزارش ICTPRESS به نقل از " تایمز آنلاین" ، متخصصان این موسسه تحقیقاتی موفق به ثبت یک نوع فناوری غشائی شده اند که (Suspended Particle Devices (SPD نام دارد ، می تواند رنگ ها را از هم تمییز داده و میزان دقیق نور آفتاب عبوری از پنجره را انتخاب کند.

فیلم یا غشاء (SPD) دارای یک سری ذرات میکروسکوپی است که می توانند نسبت به ولتاژ های الکتریکی خاص از خود واکنش نشان دهند .

این شیشه های هوشمند علاوه بر کنترل نور می توااند دما را نیز کنترل کنند . مثلا در هوای بسیار گرم محیطی میزان شفافیت این شیشه های هوشمند به صورت اتوماتیک تعدیل شده و موجب می شود که مقدار کمی نور به داخل محیط در بسته وارد شود و متعتقباً مانع از گرم شدن بیش از حد هوا در داخل اتاق می شوند.

سازندگان این شیشه های هوشمند معتقدند با استفاده از این شیشه ها که می تواند میزان نور و حرارت وارده به اتاق را تعدیل کند هزینه های مربوط به سیستم تهویه هوا در منازل به شدت کاهش می یابد.

شیشه های هوشمند

 

 مهندسان شیمی در دانشگاه UCL  لندن، پوششهایی را برای شیشه های ساختمانی و نیز اتومبیل ها اختراع کرده اند که به طرز خودکار قادرند درجه حرارت را برای بهره برداران در حد مطلوب نگه دارند.

این پوششها به طرزی هوشمندانه میزان انرژی جذبی خورشید و میزان انعکاس آنرا تنظیم میکنند. این بدان معنی است که با توجه به درجه حرارت کاربر می تواند محیطی گرم یا خنک داشته باشد.

این مواد را از جنس فلزی (دی اكسید وانادیوم) طی یك شرایط كاتدی و در محیطی پلاسمایی به صورت لایه‌ای نازك روی شیشه قرار داده اند كه خواص ضریب هدایت حرارتی و همچنین ضریب جذب حرارت انرژی خورشیدی را تا 40% كاهش می دهد و این دو عامل باعث شده است كه شیشه هوشمند در مقابل نورخورشید به شكلی هوشمندانه عمل كرده و از نفوذ گرمای شدید آفتاب جلو گیری كند. مهمترین فاكتور شیشه هوشمند كاریرد آن درخودرو ها می باشد كه می تواند دمای درون خودرو راتا زیر 29 درجه سانتی گراد حفظ كند. البته تاكنون شیشه‌های LOW-E توانسته بود كه باپوشش انتخاب طیفی لایه های اكسید فلز یا لایه های فلزی كه بسیار نازك و نامرئی بوده و به صورت پوششی رو ی صفحات شیشه قرار داده می شود، ضریب هدایت حرارتی شیشه را با كم كردن جریان گرمای تابشی پایین بیاورد. بعضی از این پوشش‌ها طیف‌های خورشیدی (نور مرئی و تشعشعات با طول موج پایین مادون قرمز)راعبورمی‌دهند و اشعه‌های مادون قرمز با طول موج بالا را انعكاس می‌دهند. همچنین در شیشه L-C ،Liquid crystal glazing لایه‌ای شفاف و روشن باویژگی های نوری قرار دارد كه این خصوصیات بوسیله جریانی