Skip to main content

Development of an active film for smart windows with inkjet method.
Application to a building envelope component: autonomous smart device

Article Category

Article available in the folowing languages:

Inteligentne okna dla inteligentnego gospodarowania energią

Nawet 40% energii w Europie jest zużywane przez budynki, z czego 20% jest tracone przez skorupę zewnętrzną budynku, a w szczególności okna. Celem projektu SMARTBLIND jest poprawa tej sytuacji poprzez opracowanie efektywnych energetycznie inteligentnych okien umożliwiających kontrolowanie energii słonecznej i światła.

Technologie przemysłowe

W nowych oknach wykorzystano folię hybrydową wykonaną z elektrochromatycznej folii LC i folii fotowoltaicznej, przy czym obie są drukowane na takim samym trwałym i elastycznym podłożu. Folia hybrydowa jest wytwarzana przy pomocy elektrochromatycznych i fotowoltaicznych tuszy specjalnie przygotowanych do drukowania techniką tuszową. Połączenie folii hybrydowej z odpowiednią ramą okna ma zmniejszyć wartość współczynnika U do 0,3 W/m² K. Innym ważnym aspektem projektu SMARTBLIND (Development of an active film for smart windows with inkjet method. Application to a building envelope component: autonomous smart device) są powiązane części, np. złącza i układ sterowania folią, a także zrównoważony rozwój, cykl życia i możliwości ponownego przetworzenia. Produkty opracowywane w ramach projektu SMARTBLIND przeznaczone będą zarówno do budowy nowych budynków, jak do modernizacji starych obiektów. Dr Pierre Sixou, koordynator projektu z francuskiej firmy Polymage s.a.r.l. omawia wyniki projektu zakończonego w sierpniu 2015 r. Czy może Pan opowiedzieć o wynikach projektu SMARTBLIND? Konsorcjum projektu SMARTBLIND miało cztery główne cele, z których osiągnięto dwa. Po pierwsze zdołaliśmy w zadowalającym stopniu ograniczyć ciężar ramy i okna. Ciężar udało się zmniejszyć nawet o więcej niż 50% ciężaru początkowego, co było naszym pierwotnym celem. Wdrożyliśmy także proces mający na celu zwiększenie transparentności i elastyczności aktywnej folii elektrochromatycznej. Po drugie zdołaliśmy poprawić czas reakcji optycznej okien oraz umożliwić wymianę dużych szyb. Duże szyby o powierzchni 1,5 m posiadają krótki czas reakcji — ułamki sekundy. Ostatnie dwie kwestie, które dotyczyły zintegrowania elektronicznego układu sterującego z wbudowanym źródłem zasilania oraz zapewnienia ekonomicznego rozwiązania przemysłowego z możliwością dostosowania do dużych i zakrzywionych powierzchni, są nadal przedmiotem prac. Część systemu elektronicznego zintegrowano, ale z powodu ograniczeń czasowych próby końcowe okien demonstracyjnych przeprowadzono bez wbudowanego układu elektronicznego. Nie udało się w pełni zrealizować ambitnego celu dotyczącego opracowania ekonomicznego rozwiązania przemysłowego. Należy jednak zaznaczyć, że zostaną przeprowadzone szczegółowe działania w ramach programu zwiększania skali, a zakrzywione powierzchnie już teraz mogą zostać wykonane. W jednym z trzech modeli demonstracyjnych o powierzchni jednego metra kwadratowego zastosowano solidną podstawę do zwiększania skali procesu. Ile będzie kosztowała ta technologia? Jak bardzo będzie konkurencyjna wobec istniejących technologii? Celem było opracowanie inteligentnych okien w takiej samej cenie jak okna z wyspecjalizowanymi szybami. Nie udało się w pełni osiągnąć tego celu, ale jest on osiągalny. Konieczne jest określenie typu okna inteligentnego, ponieważ dostępnych jest wiele opcji: urządzenie z wbudowanym układem elektronicznym lub bez, urządzenie z niezależnym źródłem zasilania lub bez, urządzenie o bardziej lub mniej rozbudowanych możliwościach sterowania itp. W projekcie SMARTBLIND powstały też liczne mniejsze rozwiązania. Niektóre z nich są bardzo konkurencyjne. W celach porównawczych wybrano inteligentne okna opracowane w ramach projektu SAGE, które oferowane są w przedziale cenowym od 500 do 2000 EUR za m2, w zależności od projektu. Czy łatwo jest wprowadzić taką technologię na rynek? "Pseudoidealne" inteligentne okna wykorzystujące wszystkie funkcje opracowane w ramach projektu SMARTBLIND, takie jak krótki czas reakcji, przyciemnianie, wbudowany układ elektroniczny (i możliwość komunikacji pomiędzy oknem a użytkownikiem końcowym), niezależne źródło energii, są gotowe do wprowadzenia na rynek już teraz, głównie dla dużych firm o zasięgu międzynarodowym, które wykorzystują inteligentne okna długoterminowo. W przypadku MŚP, podobnie jak w przypadku większości partnerów projektu SMARTBLIND, najlepszym sposobem na wejście na rynek jest wybór któregoś z pomniejszych rozwiązań opracowanych w projekcie SMARTBLIND, które jest najbardziej odpowiednie do dalszego rozwoju i może wypełnić niszę rynkową. Jest to możliwe w przypadku określonych rozwiązań projektu SMARTBLIND. W oparciu o jedno z nich powstaje start-up. Który z obszarów zastosowań jest najbardziej obiecujący? Głównie budynki prestiżowe utrzymane w architekturze konwencjonalnej lub tekstylnej. Takie wstępne podejście umożliwi firmom wejście na większe rynki, np. budynków z sektora usługowego i budynków mieszkalnych. Na rynek można także wprowadzić poszczególne rozwiązania SMARTBLIND, zwłaszcza te dotyczące kontrolowania energii słonecznej i oświetlenia w środkach transportu (samochodach, pociągach itp.), ale najpierw konieczne jest przeprowadzenie analizy wartości w celu znacznego obniżenia ceny względem cen obecnie proponowanych na rynku, zwłaszcza w przypadku urządzeń przeznaczonych do samochodów. Jakie są główne korzyści zapewniane przez tę technologię? Technologia SMARTBLIND posiada trzy ważne zalety: wielofunkcyjność (kontrolowanie energii słonecznej i oświetlenia), niezależne źródło zasilania oraz szerokie zastosowanie. Jeżeli chodzi o aspekt ilościowy, zmiana wartości współczynnika słonecznego wynosi aktualnie około 20%, ale można ją zwiększyć. Kiedy dostępnych będzie więcej wyników (chociażby wstępnych)? To zależy głównie od dostępnych funduszy przeznaczonych na dodatkowe aspekty: usprawnienie aktywnych folii oraz zwiększenie skali. Prace nad zwiększaniem skali niebawem się rozpoczną. Jakie kroki przewiduje się po zakończeniu projektu? Jakie są możliwości rozwoju tej technologii w przyszłości? Naturalną koleją rzeczy było skoncentrowanie się na zwiększaniu skali w przypadku okien demonstracyjnych, które były najbardziej obiecujące, a następnie zainstalowanie ich w budynku modelowym. Jedno z wyprodukowanych okien demonstracyjnych doskonale się nadaje do realizacji takiego planu.

Słowa kluczowe

SMARTBLIND, budynki, inteligentne okna, elektrochromatyczne, folia hybrydowa, efektywność energetyczna

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania