Затъмняващи се прозорци: Как работят, когато слънцето грее

С напредъка на технологиите за интелигентно стъкло, прозорците, които се затъмняват под въздействието на слънцето, обещават значителни спестявания на енергия. Те могат да намалят разходите за охлаждане с милиарди долари годишно. Към 2011 г. различните технологии се намират в различни етапи на развитие и комерсиализация, като се различават по скорост на реакция, начин на затъмняване и подходящи приложения.

Фотохромни прозорци

Фотохромните прозорци, разработвани към 2011 г., използват същото стъкло, което се среща в самозатъмняващи се слънчеви очила. Количеството затъмнение зависи от интензитета на светлината, която пада върху тях. През зимата, когато слънцето е по-ниско, те се затъмняват повече, отколкото през лятото, когато слънцето е високо. Тъй като реакцията им се задейства от светлина, а не от топлина, тяхната ефективност като лятна енергийна спестителка е ограничена.

Термохромни прозорци

Термохромните прозорци, вече налични в търговията, съдържат специална филмова покривка, която се потъмнява при нагряване от слънчевата топлина. Тъмнението се увеличава в най-топлите дни. Скоростта на потъмняване зависи от ъгъла на слънцето – прозорци, ориентирани към юг, могат да отнемат до 12 часа, за да преминат от прозрачно в напълно тъмно състояние и обратно, докато слънцето се движи по небето. В прозрачно състояние филмът има синьо‑зелено нюанс и пропуска 45 % от светлината; в най‑тъмното състояние пропуска само 10 %.

Електрохромни прозорци

Електрохромните прозорци използват същата технология, която се прилага в милиони самозатъмняващи се огледала за автомобили. Те съдържат пет прозрачни слоя, два от които са натоварени с литиеви йони. При малък електрически ток йоните се преместват от един слой в друг, което води до потъмняване. Когато токът спре, йоните се връщат в изходното състояние и прозорецът се изчиства. Тъй като реакцията не зависи от слънчевата светлина, електрохромните прозорци се контролират от сензори, които автоматично регулират затъмнението. Технологията работи за правоъгълни, триъгълни, трапецовидни и други форми с размери до 1,07 м × 1,52 м. Преминаването от прозрачно към тъмно състояние отнема от 3 до 5 минути.

Прозорци с разпръснати частици (SPD)

SPD‑технологията използва филм, съдържащ микроскопични частици, които в „изключено“ състояние са разпръснати и блокират светлината. При приложен електрически заряд частиците се подреждат, пропускайки светлина. Силата на заряда определя степента на прозрачност, което позволява регулиране в секунди. SPD‑прозорците са единствените, които могат да се затъмнят или изчистят за няколко секунди, като потребителят избира желаното ниво на светлина. При най‑тъмно състояние блокират над 99 % от светлината, а максималната им прозрачност е 35 %. Технологията се използва в автомобилостроенето, авиацията, морските и архитектурни приложения, поддържа всякакви форми и размери и може да се прилага както върху стъкло, така и върху пластмаса.