ஒளிக்கு பதிலளிக்கும் நிறமி-மாற்றும் ஜன்னல்கள் – மற்றும் ஆற்றல் செலவைக் குறைக்க உதவும்

அனுமதியுடன் மறுபதிப்பு செய்யப்பட்டது ஒரு மாபெரும் இருங்கள்கனடாவின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும் மக்கள், இடங்கள், யோசனைகள் மற்றும் சாதனைகள் பற்றி அறிக்கையிடும் ஒரு இலாப நோக்கற்ற, பாரபட்சமற்ற ஊடகம். அவர்களின் வாராந்திர செய்திமடலுக்கு பதிவு செய்யவும்.

பெஞ்சமின் ஹட்டன் சரியான சாளரத்தை கற்பனை செய்வதில் நிறைய நேரம் செலவிடுகிறார்.

கோடையில், அது வெளிச்சத்தை அனுமதிக்கும் போது சூரியனின் வெப்பத்தைத் தடுக்கிறது. குளிர்காலத்தில், இது ஒளி மற்றும் வெப்பத்தை அனுமதிக்கிறது. இது ஒரு கட்டிடத்தை இயற்கையாகவே எரிய வைக்கும் வகையில் மிகவும் பிரகாசமான நாட்களில் ஒளியைப் பரப்பி சமமாக விநியோகிக்கும்.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், சரியான சாளரம் ஒரு ஸ்க்விட் போல செயல்படுகிறது.

ஹட்டன் டொராண்டோ பல்கலைக்கழகத்தில் பொருள் அறிவியல் மற்றும் பொறியியலின் பேராசிரியராக உள்ளார், அவர் உயிரி-ஈர்க்கப்பட்ட பொருட்கள் மற்றும் வடிவமைப்பிற்காக ஹட்டன் ஆய்வகத்தை இயக்குகிறார். சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அவரும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழுவும் சூரிய ஒளிக்கு பதில் மாறும் வகையில் நிழல் தரும் பேனல்களை உருவாக்கினர், ஸ்க்விட், ஆக்டோபஸ், கிரில் மற்றும் பிற கடல் உயிரினங்கள் அவற்றின் நிறத்தை மாற்ற தங்கள் செல் கட்டமைப்புகளுக்குள் நிறமிகளை நகர்த்துவதைப் பிரதிபலிக்கின்றன. பேனல்கள் கார்பன் பிளாக் (ஒளியை உறிஞ்சுவதற்கு) மற்றும் டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு (அதை பரப்புவதற்கு) போன்ற சேர்க்கைகள் கொண்ட திரவங்களை மெல்லிய பிளாஸ்டிக் தாள்களில் செதுக்கப்பட்ட சேனல்கள் வழியாக நகர்த்துகின்றன.

பழைய கட்டிடங்களை மறுசீரமைக்க பயன்படும் ஒரு கருவியாக மாற்றுவதன் மூலம் அந்த யோசனையை அளவிடுவது அடுத்த சவால் என்று ஹட்டன் கூறுகிறார்.

“முழு விஷயத்தையும் மாற்றாமல் ஒரு சாளரத்தின் செயல்திறனை நாம் மேம்படுத்த முடியும் [thing]”ரபேல் கே, ஹட்டனின் ஆராய்ச்சிக் குழுவுடன் இணைந்து பணியாற்றத் தொடங்கினார், அவர் U of T இல் இயந்திரப் பொறியியலில் முதுகலைப் பட்டம் பெற்றார்; அவர் தற்போது ஹார்வர்டில் தனது PhD இல் பணிபுரிகிறார். 2023 மற்றும் இந்த ஆண்டு மே மாதம் வெளியிடப்பட்ட குழுவின் குழு அமைப்பு பற்றிய இரண்டு ஆவணங்களில் கே முதன்மை ஆசிரியர் ஆவார்.

2023 ஆம் ஆண்டு ஆய்வறிக்கையில், ஆராய்ச்சியாளர்களின் உருவகப்படுத்துதல்கள், மூன்று திரவ அடுக்குகளைக் கொண்ட டைனமிக் ஜன்னல்களின் பதிப்பு, விமானங்களில் பயன்படுத்தப்படும் சிறந்த எலக்ட்ரோகுரோமிக் தொழில்நுட்பத்துடன் ஒப்பிடும்போது கட்டிடங்களின் வெப்ப ஆற்றல் பயன்பாட்டை 75 சதவீதமும், மின்சார விளக்குகளின் பயன்பாட்டை 20 சதவீதமும், மொத்த இயக்க ஆற்றல் பயன்பாட்டை 43 சதவீதமும் குறைக்க உதவும் என்று மதிப்பிட்டுள்ளது.

உலகின் 80 சதவீத கட்டிடங்கள் இன்னும் 2050 இல் பயன்பாட்டில் இருக்கும். மேலும் அந்த கட்டமைப்புகள் ஆற்றல் பன்றிகள். தற்போது, ​​கட்டிடங்கள் உலகின் எரிசக்தி விநியோகத்தில் மூன்றில் ஒரு பங்கைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் இது நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் இரட்டிப்பாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

காரணம்? “இன்று நாங்கள் வடிவமைக்கும் கட்டிடங்கள் மிகவும் ஊமையாக உள்ளன,” ஹட்டன் கூறினார். ஒரு கட்டிடத்தின் வழக்கமான ஆற்றலில் கால் பகுதிக்கு மேல் அதன் ஜன்னல்கள் வழியாக நுழையும் அல்லது வெளியேறும் வெப்பத்தை மீட்டெடுக்கப் பயன்படுகிறது: கோடையில் கிரீன்ஹவுஸ்-விளைவு வெப்பமயமாதலை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கு ஏற்றப்பட்ட ஏர் கண்டிஷனிங் மற்றும் கண்ணாடிப் பலகைகள் வழியாக வெளியேறும் குளிர்ச்சியை எதிர்க்க குளிர்காலத்தில் வெப்பத்தின் வெடிப்பு.

ஒரு கட்டிடத்தின் ஆற்றல் பயன்பாட்டில் அவற்றின் மகத்தான பங்கு இருந்தபோதிலும், ஜன்னல்கள் மீதான ஆராய்ச்சி கவனம் தாமதமானது.

1970கள் மற்றும் 80களில், கட்டிடங்களில் ஜன்னல் கண்ணாடிக்குள் நுழையும் வெப்பக் கதிர்வீச்சின் அளவைக் கட்டுப்படுத்தும் பூச்சுகளை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் அமெரிக்கா மற்றும் ஜெர்மனியில் தொழில்துறையுடன் ஒத்துழைத்தனர். இன்று, பெரும்பாலான வணிக கட்டிடங்களில் இந்த படங்களுடன் ஜன்னல்கள் உள்ளன, ஆனால் அவற்றின் ஒளி-தடுக்கும் பண்புகள் சரி செய்யப்பட்டுள்ளன, அதாவது அவை மாறுபட்ட காலநிலை கொண்ட நாட்டிற்கு ஏற்றது அல்ல. 1980 களில் முதன்முதலில் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரோக்ரோமிக் ஜன்னல்கள், டைனமிக் முகப்புகளின் கருத்தை மேம்படுத்தியது – நீங்கள் எப்போதாவது ஒரு புதிய விமானத்தில் பறந்திருந்தால், டிஜிட்டல் கட்டுப்பாட்டுடன் ஒளிரும் அல்லது இருட்டாக்க முடியும். ஆனால், இப்போது, ​​அவை முழு கட்டிடத்திற்கும் பயன்படுத்துவதற்கு “மிகவும் விலை உயர்ந்தவை” என்று ஹட்டன் கூறினார்.

பின்னர் நல்ல பழைய பாணியிலான ரோலர் நிழல்கள் உள்ளன, அவர் மேலும் கூறுகிறார்: “அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ, அதுதான் எங்களிடம் உள்ளது.”

ஹட்டன் மற்றும் கே தற்போது இடைவெளியை நிரப்ப தனி முன்மாதிரிகளை சோதித்து வருகின்றனர். ஹார்வர்டில், கே மற்றும் சக ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு வணிக அளவிலான முன்மாதிரி சாளரத்தை வளாகத்தில் உள்ள ஒரு வரலாற்று வீட்டில் நிறுவினர், அங்கு மாணவர்கள் சோதனைகளை நடத்தலாம். இரண்டு அடி சதுர சாளரத்தில் இரண்டு கண்ணாடிப் பலகைகளுக்கு இடையில் காற்று இடைவெளியில் செலுத்தக்கூடிய திரவங்களுக்கான நீர்த்தேக்கம் உள்ளது. தீர்வுகள் பலவிதமான சாளர மாற்றங்களை தெளிவாக இருந்து ஒளிபுகா, கட்டுப்படுத்த வெப்பம் மற்றும் குளிரூட்டல் மற்றும் ஒளி வடிகட்டுதல் ஆகியவற்றை செய்யலாம்.

வணிக கட்டிடங்களில் ஆற்றல் திறனுக்கான அதிக அளவுகோல்களை நகரங்கள் செயல்படுத்துவதால், வணிக ரியல் எஸ்டேட் மூலம் சந்தைக்கான பாதையை கே பார்க்கிறார். தற்போதுள்ள ஜன்னல்களுக்கு ஒரு மெல்லிய அப்ளிகேஷனை தான் கற்பனை செய்வதாக கே கூறினார். இது கட்டிட உரிமையாளர்கள் தங்கள் ஜன்னல்களை முழுவதுமாக மாற்றுவதற்குப் பதிலாக மறுசீரமைக்க அனுமதிக்கும். இத்தகைய ஸ்டிக்கர் அமைப்பை, வெளியில் உள்ள வானிலைக்கு ஏற்ப செயற்கை நுண்ணறிவு மூலம் கட்டுப்படுத்த முடியும் என்றார்.

U of T இல், ஹட்டன் ஒரு பிரத்யேக உருவகப்படுத்துதல் அறையுடன் கூடிய ஆய்வகத்தை அமைக்கும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ளது, அங்கு சூரிய ஒளி படும் போது இரண்டு மீட்டர் உயர முன்மாதிரிகள் அறையின் வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்த முடியுமா என்பதை சோதனைகள் தீர்மானிக்கும்.

“இரண்டு மீட்டர் உயரத்தில் ஒரு அடுக்கு அமைக்க முடியும் என்றால், அது ஒரு பெரிய மாடி சாளரத்திற்கு ஏற்றது” என்று அவர் கூறினார். “திரவத்தின் மீதான ஈர்ப்பு விளைவுகளால் இந்த பொருட்களின் உயரம் மிகவும் கடினம்.” ஆய்வகத்தில் முன்மாதிரிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் பொறுத்து, பல்கலைக்கழக வளாகம் முழுவதும் அவற்றைச் சோதிப்பது அடுத்த படியாகும்.

பின்னோக்கிச் சந்தையை இலக்காகக் கொண்ட ஒரு இறுதி தயாரிப்பை ஹட்டன் கருதுகிறது. ஆனால் “இது தொழில்நுட்பத்தில் எப்படி முடிகிறது, நாங்கள் இன்னும் அதைச் செய்து வருகிறோம்,” என்று அவர் கூறினார். “இப்போது நாம் இருக்கும் இடத்தில், இந்த அடுக்குகளை பெரியதாகவும், மலிவானதாகவும், ஆனால் நம்பகமானதாகவும் மாற்றுவது எப்படி என்பதைக் கண்டுபிடிக்க முயற்சிக்கிறோம், மேலும் அவற்றின் செயல்திறனை வெவ்வேறு நிலைகளில் சோதிக்கிறோம்.”

கெல்சி ரோல்ஃப் டொராண்டோவில் ஒரு விருது பெற்ற ஃப்ரீலான்ஸ் வணிக பத்திரிகையாளர், தனிப்பட்ட நிதி, தொழில்நுட்பம் மற்றும் சுரங்கத்தை உள்ளடக்கியது. அவரது பணி வெளிவந்துள்ளது குளோப் மற்றும் மெயில், கனடாவில் வணிகம் மற்றும் த லாஜிக், மற்ற வெளியீடுகள் மத்தியில். அவர் பணிபுரிந்தார் நிதி இடுகை ஒரு பணியாளர் நிருபராக மற்றும் ஒரு ஆசிரியராக இருந்தார் கனடாவில் நன்மைகள் மற்றும் சிஐஎம் இதழ்.