умные окна что это такое
Умные окна что это такое
Привет всем читателям блога «Строим дом».
На днях мы рассматривали умные двери, но если есть умные двери значит должны быть и умные окна? Конечно есть. И сегодня мы как раз о них и поговорим.
Современные смарт-окна способны открываться по установленной программе, затворяться в дождь, регулировать свою светопроницаемость, температуру и уровень шума внутри помещения.
Смарт-ручки для окон
Сегодня популярность среди смарт-устройств для современных окон набирают ручки, сохраняющие установленную температуру в комнате путем передачи сигнала на систему климат контроля при открывании окна – от чего климатизер сам временно отключается. Этими оконными ручками руководить и удаленно через специальное приложение, установленное на компьютере либо в мобильном устройстве. Смарт-ручки легко устанавливаются как на новые окна, так и на уже устроенные.
Автоматическая система проветривания
Автоматическая система проветривания окон такая например, как MACO Window-Matic, которая программируется на срок до одного месяца – предоставляет возможность открывать и закрывать окна в определенное время.
Функция умных окон может быть увеличена путем установки дополнительных сенсорных датчиков, за счет которых створки будут автоматически закрываться при дожде или сильных порывах ветра.
Изменение светопропускаемости стекол
Также современные окна способны регулировать освещенность в комнате. Это стало возможным, благодаря электро-хромным стеклам, разработанными американской компанией NREL (National Renewable Energy Laboratory). Их светопроницаемость изменяется в зависимости от поданного на них напряжения.
Компания Peer+ (Голандия) пошла дальше и предложила стекла с фотоэлектрическим покрытием SEG (Smart Energy Glass), которые могут не только изменять свою прозрачность, но и накапливать солнечную энергию. Ученый из университета Буффало Сарбаджит Банерджи предложил покрывать стекла вольфрамом, смешанным с оксидом ванадия (V205).
Оксид ванадия способен изменять структуру своей решетки в зависимости от температуры, переживая так называемый фазовый переход. При температуре ниже +32оС – это соединение является полупроводником, который не пропустит инфракрасное излучение, но и не поглотит его.
Электрохромные стекла в умных окнах изменяют светопропускаемость в зависимости от напряжения поданного на них
При повышении температуры кристаллическая решетка изменяется, соединение оказывается проводником и начинает поглощать инфракрасное излучение. В результате в жаркую погоду стекла с этим покрытием работают как охладитель, поглощая излишнее количество тепла.
Окна с умными стеклами
Компанией Samsung была предложена нано-разработка Transparent Smart Window, представляющая из себя 46-дюймовую LCD-панель с разрешением 1366 х 768 пикселей и контрастностью 500 : 1. Стандартные LCD-панели имеют прозрачность 5 %, а TSW – 15-20 %. Это дает возможность для использования панели в качестве окна.
Управляя устройством при помощи виджетов можно «закрывать жалюзи», делать окно прозрачным, использовать Smart Window как тачскрин для компьютерных задач, просматривать видео. В светлое время суток роль подсветки выполняет внешний свет, а в темное время подключается встроенная LED-подсветка.
Прозрачная LCD панель с виджетом климат-контроля
Кстати поучаствуйте в опросе ниже, ваше мнение интересно.
Такие умные окна еще редкость, но то, что у них большое будущее – это факт. Тем боле, что они усовершенствуются, что делает наш дом комфортным и уютным. На этом у меня пока все, делитесь своими впечатлениями в комментариях ниже.
Smart технологии. Умные окна для дома и офиса.
Умное стекло помогает сохранить определенный уровень конфиденциальности в офисе и защитить личную жизнь в квартире или частном доме.
Компании при производстве стекла используют PDLC-технологию – электрохромная технология производства «SMART Glass». Такое стекло может менять свою прозрачность в зависимости от освещенности, температуры и подачи электрического тока. При пасмурной погоде свет рассеивается так, что становится мягким, создавая уют в помещении.
В выключенном состоянии стекло становится оптически непроницаемым и приобретает молочно-матовый цвет. В это время его можно использовать как проекционный экран. Можно, например посмотреть футбольный матч на большом экране.
Еще одним бонусом в использовании Умного стекла будет экономия на коммунальных услугах. Снижаются теплопотери за счет термосберегающих свойств материала. Функция «жалюзи» экономит на кондиционировании.
Умное стекло можно использовать в квартирах, домах, офисах, гостиницах, мед.учреждениях, бассейнах, магазинах и в качестве рекламных поверхностей.
Умные окна думают за вас
Развитие цифровых технологий идет семимильными шагами. Автоматическое открывание умных окон уже не фантастика, а реальность. Подробнее в материале портала ОКНА МЕДИА.
Умные окна – для новаторов жизни
Стремительная «цифровизация» за последнее десятилетие добралась до домашних инженерных систем. Умные дома с автоматическими системами отопления, вентиляции, освещения и мониторинга безопасности становятся все более популярными среди населения. Окна тоже встают на путь цифровизации.
Бесплатный оконный сервис для выбора и расчета пластиковых окон по всей России
Привычный алгоритм проветривания помещений путем ручного открывания окна уходит в прошлое. Умные окна с автоматическим открыванием – ответ на запросы новаторов, думающих о своем здоровье и безопасности дома. Новое поколение потребителей предпочитает наполнять место своего обитания умными устройствами, делающими жизнь более комфортной.
Фото: автоматическое открывание окна комплексно решает целый ряд задач Окна с автоматическим проветриванием найдут достойное применение в городской квартире, загородной недвижимости, органично впишутся в систему «умный дом». Смарт окна произведут вау-эффект на друзей и знакомых, подчеркнут статус обладателя продвинутых гаджетов, станут покупкой, о которой потом будут много говорить.
Принцип работы умных окон
Умными окна сделала автоматика. Электропривод, спрятанный внутри окна, специальные датчики и пульт дистанционного управления отличают смарт окна. Все эти элементы, объединенные в одну систему и подключенные к электричеству, смогут принимать решения за пользователя в зависимости от погоды за окном.
⇰ Умная автоматика
При подключении окна к метеодатчикам и датчику содержания CO2, пользователь получает широкий спектр новых возможностей. Окна начинают автоматически реагировать на погоду и препятствовать угрозе причинения вреда недвижимости.
Фото: с помощью автоматического отрывания окна можно настроить целый ряд климатических показателей в комнате Больше не нужно бояться оставлять окна открытыми во время отсутствия. Умные окна самостоятельно отреагируют на изменение погодных условий. Оконная створка закроется при сильном ветре и осадках, предотвращая возможные последствия стихии.
⇰ Комфортное проветривание
Привычное, но технически устаревшее, ручное открывание окна постепенно заменяется дистанционным. Теперь чтобы проветрить комнату не нужно вставать с дивана – комфортную температуру и чистый воздух легко обеспечить, нажав на кнопку пульта.
⇰ Забота о здоровье
Владельцы недвижимости осознают важность качества воздуха в доме, но не хотят держать в голове необходимость периодически открывать для этого окно. Если основная функция окна – доступ свежего воздуха, то и происходить этот процесс должен без постоянного вмешательства человека.
Фото: автоматическое открывание окна контролирует уровень концентрации углекислого газа в комнате Окно откроется, если предельно допустимая норма углекислого газа превысит допустимые показатели для хорошего самочувствия и плодотворной работы или учебы – более 1000 ppm.
⇰ Энергоэффективность
Умные окна экономят энергию на отопление и проветривание. Систему управления окном можно синхронизировать с системой отопления. На время проветривания отопление будет в автоматическом режиме отключаться, а затем включаться вновь. Окна будущего доступны уже сейчас.
Roto E-tec drive – умное окно от лидера рынка
Один из вариантов умных окон представлен в линейке компании Roto Frank. Система автоматического проветривания Roto E-Tec Drive оснащена датчиками дождя и ветра – окно автоматически закроется, если начнется дождь или скорость ветра превысит допустимую. Во встроенном таймере можно задать интервалы, через которые створка будет открываться и закрываться, поддерживая свежесть воздуха в доме без риска выстудить его в холодное время года.
Фото: умное окно с автоматическим открыванием Roto E-Tec Drive* Roto E-Tec Drive в сочетании с системой E-Tec MTS будет отключать отопление на время проветривания, тем самым экономя энергию на отопление. Функция автоматической блокировки E-Tec MTS защитит окна от попыток взлома. Система полностью интегрируется в профиль и абсолютно незаметна с внешней части окна.
Смарт окна станут стимулом для повторной замены окон. Преимущества, которые они дают людям, многократно превышают способности обычных оконных конструкций. Не нужно больше думать о безопасности дома и здоровье. Окна думают за вас.
*Статья содержит контекстную и визуальную рекламу
Умное окно: автоматизация проветривания комнаты, интеграция в Home Assistant
Для меня всегда особенно интересно знакомиться с разработками энтузиастов умного дома. И тема этого обзора — будет как раз про такое устройство. Мы с вами рассмотрим актуатор — то есть исполнительный механизм, который физически воздействует на управляемый объект, где в качестве такого объекта выступает окно, с возможностью установки в режим проветривания.
Контакты авторов проекта, по состоянию на дату обзора
Как купить: написать в директ @um_okno в инстаграм или написать на почту.
Содержание
О проекте
Герой обзора — это детище молодого стартапа Умное окно, в нем используются как фабричные изделия — платы управления, двигатель, так и DIY — корпус, тяги и конечно прошивка. На сегодняшний день это уже полностью готовое к использованию решение, но при этом авторы не останавливаются на достигнутом, продолжая постоянно совершенствовать продукт.
Поставка
Поставка осуществляется во все страны, куда возможно в принципе доставить Почтой России. Например с доставкой в Киев никаких проблем не возникло.
Все тщательно упаковано, и доехало в полной целости и сохранности. Хочу отметить что даже процесс упаковки дорабатывается, в ближайшем времени, я имею в виду от даты этого обзора, все элементы системы будут упаковываться в специально вырезанные для них лазером ниши в пенопласте.
Мне на тест попал полный комплект системы умное окно. Сразу хочу сказать что на данном этапе существует только версия с стационарным питанием, то есть необходима проводка кабеля питания.
Под словом полный — я подразумевал то, что в него входит внешний датчик температуры и влажности, который позволяет использовать систему в автономном режиме, без привязок к внешним системам управления.
Датчик выполнен в виде обычной вилки для евророзетки, он шлет данные о температуре и влажности на актуатор. Но если планируется использовать умное окно в связке например с Home Assistant — то необходимости в этом сенсоре нет.
Тяга состоит из двух, соединенных между собой частей — это тот самый рычаг который и управляет открытием и закрытием окна.
Как и корпус двигателя, эта часть выполнена методом 3D печати и хотя это не фабричное производство, качество изготовления не уступает заводскому.
В комплекте имеется и разъем для подключения к блоку питания и весь необходимый крепеж даже с запасом. Дополнительно на плечи пользователя ложится только кабель и его проводка по окну.
Блок питания — рассчитанный на выходное напряжение 12 Вольт и ток до 1 А, так же имеется в комплекте.
Актуатор
Это основная часть устройства. Внутри распечатанного на 3D принтере корпуса белого цвета, находится двигатель и вся логическая часть. Сбоку находятся две кнопки ручного управления.
С другой стороны находится вал двигателя и вывод кабеля питания. В этом обзоре я не буду касаться вопроса проводки питания по окну, так как там есть несколько вариантов решения — например внутри полой рамы окна. Я планирую, как будет свободное время — попробовать аккуратно проложить узкий короб по краю окна.
Что касается установки привода — тут тоже есть выбор. На задней крышке уже есть отверстия, которые позволят установить его вместо штатной ручки, но это приведет к невозможности ручного открытия. Оптимально ставить его в верхней части окна — тут кстати будет нужно меньшее усилие для открытия.
Я закрепил на двусторонний монтажный скотч, который, по крайней мере пока, отлично справляется с своей задачей. Можно использовать и саморезы и клей — кому как больше нравится.
При подключении питания — обязательно соблюдайте полярность, сквозь корпус устройства виден сигнальный светодиод.
В зависимости от того, в каком состоянии находится привод, или какая операция сейчас выполняется — меняется и его цвет.
Ручное управление и шум двигателя — ссылка на фрагмент видео обзора
Подключение
После подачи питания, привод переходит в режим точки доступа. Сеть так и называется privod и далее идет уникальный код устройства. Пароль для подключения к сети — 12345678. После подключения необходимо перейти на страницу авторизации.
На ней — нужно указать название и пароль своей домашней wi-fi сети. Есть два режима подключения — с указанием фиксированного IP адреса и с автоматической выдачей IP адреса роутером.
Далее привод перезагрузится и подключится к домашней сети. Если выбран режим DHCP — смотрим какой адрес присвоен роутером, устройство имеет название которое состоит из слова ESP и кода устройства.
Перейдя по этому адресу — попадаем на страницу управления приводом. Тут указано состояние окна — открыто или закрыто, либо процент открытия, установка автоматического режима проветривания, желаемая температура, включение режима проветривания на заданное время и ручное открытие и закрытие.
Устройство имеет довольно много настроек. Кроме названия и сетевого имени — можно регулировать скорость двигателя, фактический % открытия и закрытия окна, % усилия — чем ниже, тем меньше изнашивается двигатель, время включения авторежима, яркость светодиода и тут же находится код устройства.
В расширенных настройках есть возможность указать параметры подключения к внешнему MQTT серверу — все уже догадались как привод будет интегрироваться с home assistant? Еще ниже есть возможность настройки коэффициентов PID-контроллера — это параметры определяющие работу авторежима — чувствительность на изменения, скорость реагирования, амплитуда движений окна.
На момент тестирования, для home assistant — устройство необходимо вручную прописывать в конфиге, но идет работа над понятным для discovery режима формата
Внешний сенсор
Подключим внешний сенсор температуры и влажности. Методика такая — же, ищем появившуюся сеть с словом sensor и подключаемся к ней используя пароль 12345678. Далее переходим на страницу авторизации.
Тут указываем параметры для подключения к домашнему wi-fi, указываем свой или автоматическую выдачу адреса роутером.
Для перевода в режим настроек, сенсор необходимо дважды включить и выключить из сети — методика описана в инструкции, кстати возможно что это будет тоже доработано и реализовано в виде кнопки.
Для сенсора нужна только одна настройка — это уникальный код привода, который берется из его настроек. После перезагрузки, сенсор раз в две минуты будет слать на него измеренные параметры температуры и влажности.
Внешний сенсор включенный в одну из розеток удлинителя Orico.
После этого, под целевой температурой, будут отображаться данные полученные с датчика. Логика привода, в авторежиме, будет самостоятельно регулировать положение окна в зависимости от этих параметров и настроек PID коэффициентов. Но, в случае использования привода совместно с home assistant или другой системой умного дома, наличие этого сенсора не обязательно.
Настройка
После установки на окно — нужно вручную найти крайние положения. Это зависит от окна и места установки. В моем случае максимальное открытие достигалось на 90%. Это значение я и указал в поле Открыто.
И закрытие — при положении в 15% — это значение я указал в поле закрыто. Теперь при команде открытие и закрытие, актуатор будет останавливаться на этих значениях — 15 и 90%.
Работу актуатора в установленном положении — ссылка на фрагмент видео обзора
Home Assistant
На момент выхода обзора, для добавления актуатора в систему Home Assistant необходимо прописать его вручную по шаблону который копируется из подсказки в его настройках. Но еще раз уточню — уже сейчас ведется работа, направленная на то, чтобы устройство обнаруживалось интеграцией MQTT автоматически.
Здесь нужно продублировать те же значения минимума и максимума, которые мы определили и установили в веб интерфейсе привода.
Соответственно этих положений и будет достигать привод при открытии и закрытии окна. Вручную можно выбрать и любое из промежуточных значений открытия.
Автоматизации
Вариантов автоматизаций тут можно придумать множество, связав с любыми сенсорами, трекерами, условиями и прочими объектами Home Assistant. В качестве примера приведу простую автоматизацию завязанную на показания датчика CO2.
В случае если показания CO2 превысят значение в 900 ппм, температура за окном будет ниже 5 градусов Цельсия, а окно закрытым.
Приводу будет отдана команда на неполное открытие — до положения в 40%. Что-то то вроде зимнего проветривания.
На практике, в моем случае, это выглядит так.
Следующее в автоматизации условие аналогично первому, но при температуре за окном — выше 5 градусов Цельсия.
В этом случае окно будет открыто полностью.
И последнее в этой автоматизации условие, будет отрабатываться, если значение CO2 станет ниже 600 ppм, тогда, при условии что окно в этот момент открыто
Приводу будет отдана команда на закрытие. Еще раз повторюсь — это лишь простой пример, на практике эта автоматизация будет намного сложнее, я хочу учитывать больше параметров, в частности не закрывать окно если на улице не холодно, связать этот кейс с автоматизацией по увлажнению и отоплению. Думаю что через какое-то время сделаю отдельный урок по этой теме.
Видео версия обзора
Вывод
Актуатор позволяет автоматизировать очень важный кейс — проветривание помещения и на сегодняшний день, фабричных аналогов, не считая пары вариантов цепных приводов, я не встречал. Конечно все можно решить и при помощи установки системы приточной вентиляции, но она, в отличии от рассматриваемого решения — не всегда имеет техническую возможность для установки, да и по цене — существенно дороже.
От себя хочу пожелать стартапу Умное окно — дальнейшего успешного развития их продукта!
Умные окна: электрохромное стекло – что это такое и как работает?
Главная страница » Умные окна: электрохромное стекло – что это такое и как работает?
Задачу регуляции количества внешнего света (солнечных лучей), входящего внутрь помещений, долгое время традиционно решали посредством внедрения жалюзи. Однако этот инструмент требует постоянных действий от владельцев недвижимости – приходится открывать / закрывать жалюзи, по мере надобности. И вот, появлением новой концепции управления внешним светом — конструкции электрохромного стекла (умные окна), учёные фактически решили проблему одним нажатием кнопки.
Обобщённая концепция применения электрохромного стекла
Специалисты намекают на простоту, удивительные удобства, на экологические преимущества. Что же представляют собой умные окна и как работают на практике? Попробуем разобраться.
Практичным и нужным строительным материалом является стекло. Сложно представить, насколько:
оставались бы жилые и прочие помещения, не будь в распоряжении строителей возможностей остекления сооружений.
Однако при всех выраженных преимуществах материала, стеклу присущи также определённые недостатки. В частности, материал пропускает свет и тепло, независимо от желаний владельца недвижимости.
Летним жарким днём масса солнечной энергии, поступающей внутрь здания, заставляет использовать кондиционер, что сопровождается существенным расходом энергии. Это стоит денег и наносит вред окружающей среде.
Очевидный момент, когда владельцы большинства домов и офисов оснащают окна шторами или жалюзи. Это умный подход к окнам, но не автоматизированный. Шторы и жалюзи создают технологический барьер, восполняющий недостаток стекла, но считать полностью «умным» такой подход нельзя.
Начало 20-го века ознаменовалось появлением «умной» техники, максимально автоматизированной. Среди примеров:
Логичным стал вопрос — почему бы не оборудовать дома «умными» электрическими окнами, способными автоматически переходить от светлого режима к тёмному режиму?
Умные окна (также именуемые «умными» стёклами), переключаемые динамические конструкции, позволяют изменять режимы освещения.
Научная идея (концепция) таких «умных» конструкций, напрямую связана с электрохромизмом — эффектом смены цвета материалом (или переключения от прозрачного состояния к непрозрачному).
Функции электрохромизма проявляются в моменты прикладывания к материалу электрического напряжения.
Обычно «умные» окна демонстрируют плавный переход от синеватого цвета к полной прозрачности при прохождении электрического тока.
Эффект действия «умного» окна, полученный в условиях лаборатории. Как видно на картинке режимы «прозрачности» (слева) и полного «затенения» (справа) вполне оправдывают название технологичной конструкции
Конструктивные разновидности электрохромного стекла
Существуют различные типы электрохромного стекла:
Каждый тип выстраивается по индивидуальной технологии. Рассмотрим одну из технологий, которая основана на активности ионов лития.
Обычное простое окно изготавливается из одной вертикальной стеклянной панели. В свою очередь стеклопакеты делают как минимум из двух стеклянных панелей, разделённых воздушным зазором для улучшения теплоизоляции и звукоизоляции.
Более сложные окна (с использованием светоотражающего / теплоотражающего стекла), которые уже можно считать «умными», покрываются тонким слоем металлических химикатов.
Электрохромные — полностью умные окна, работают примерно аналогично сложным металл-химическим конструкциям. Но металл-оксидные покрытия «умных» электрохромных конструкций выглядят более сложными.
Рабочая плёнка таких «умных» систем наносится процессами, аналогичными тем, которые используются при изготовлении интегральных микросхем (например, кремниевых компьютерных чипов).
Структура умные окна (схема и принцип действия): А – режим затенения при отключенном питании; В – режим прозрачности при включенном питании; 1 – плёночная прослойка; 2 – жидкокристаллический активный слой; 3 – жидкокристаллическая плёнка; 4 – токопроводящее покрытие
На производственной практике электрохромное умное окно изготавливается либо на основе силикатного стекла, либо на базе пластика (технический термин — «подложка» или базовый материал).
Рабочая поверхность покрывается несколькими тонкими слоями с помощью процесса распыления. На внутренней поверхности изделия (смотрит внутрь помещения) «умное» окно имеет двойной «сэндвич», состоящий из пяти ультратонких слоёв:
Принцип работы выстраивается на периодической миграции ионов лития сквозь сепаратор между двумя электродами. Обычно, когда «умное» окно прозрачно, ионы лития сосредоточены в области одного из электродов, выполненных на базе оксида лития-кобальта (LiCoO2).
Когда на электроды подаётся некоторое напряжение, ионы мигрируют через сепаратор к другому электроду. Прохождением через сепаратор, выполненный из поликристаллического оксида вольфрама, электроны способствуют отражению света. Соответственно, налицо эффективное переключение умного окна в затенённое состояние.
По мере изменения напряжения на электродах происходит обратный процесс, соответственно умные окна вновь приобретают состояние прозрачности.
Что примечательно, энергия расходуется только в моменты переключения электрохромных окон в прозрачное или затенённое состояние. Оставаясь в любом из режимов, умные окна не расходуют электрической энергии.
Другие технологии для достижения подобных эффектов
Кроме литий-ионной технологии доступны также другие варианты остекления. Например, вместо размещения разделителя между слоями электродов используется электрохромный материал (краситель).
Такой материал обладает свойствами изменения цвета в моменты пропускания тока через структуру. Технология напоминает применяемую для фотохромных солнечных очков, но требует более точного контроля питания.
Умные окна, выполненные по схеме описанной выше, устанавливаются как отдельные элементы. Требуется установка целого стеклопакета, где стёкла покрыты специальным составом.
Этот вариант видится достаточно затратным. Однако есть возможность получить технологию «умных» окон по удешевлённой схеме.
Вариант плёночного оснащения обычных оконных конструкций обходится потенциальному пользователю дешевле. Между тем, «умная» плёнка показывает улучшенные характеристики быстродействия по сравнению с технологией напыления и возможности управления смартфоном
Известные в области остекления производители «Sonte» и «Smart Tint», к примеру, предлагают тонкую самоклеящуюся электрохромную плёнку.
Такого рода материал несложно нанести на существующие стандартные окна, сделав эти компоненты жилища «умными». Плёнка позволяет включать / выключать вновь созданные «умные» конструкции специальным приложением на смартфоне.
Электрохромные плёнки используют технологию, аналогичную жидкокристаллическому дисплею, где жидкие кристаллы под точным электронным управлением изменяют массив проходящего света.
Когда ток подключен, кристаллы выстраиваются линейно подобно открывающимся жалюзи, обеспечивая прохождение лучей света. Если же ток выключен, кристаллы ориентируются случайным образом, рассеивают свет, делая «умные» окна непрозрачными.
Производительность накладных плёнок впечатляет. Согласно утверждениям специалистов «Smart Tint», «умная» плёнка способна пропускать 98% света в режиме прозрачности.
В другом случае, коэффициент пропускания снижается примерно втрое, организуется не менее эффективное состояние непрозрачности. Долговечность определяется границей количества переключений, которая заявлена производителем на уровне 3 млн. раз – не менее.
Умные окна — п реимущества и недостатки
Технологичность рассматриваемых конструкций очевидна. Действительно есть чему удивляться и стремиться к тому, чтобы как можно скорее применить в деле.
Между тем, несмотря на привлекательные технологии, так называемые умные окна показывают не только явные преимущества, но вместе с тем и реально имеющие место недостатки.
Стоит ознакомиться с теми и другими, чтобы более определённо конкретно подходить к вопросу приобретения и установки интеллектуального остекления.
Преимущественные стороны «умного» остекления
Умные окна могут рассматриваться своего рода техническим трюком, но эти конструкции определённо демонстрируют экологическое преимущество. Создавая затенённое состояние, такие конструкции отражают практически 98% света и солнечного тепла.
Этим процессом значительно сокращается потребность кондиционировать воздух, соответственно, снижаются затраты.
По оценкам производителя «View Glass», электрохромное стекло помогает сократить пиковое потребление энергии на охлаждение и освещение примерно на 20%.
Поскольку «умное» остекление работает от электричества, легко организовать управление системой с помощью схемы «умного» дома или датчика солнечной энергии, независимо от присутствия внутри здания владельцев.
Схема управления прозрачностью остекления, дополненного интеллектуальной плёнкой: 1 – самоклеющаяся электрохромная плёнка; 2 – стабилизатор постоянного напряжения; 3 – преобразователь переменного напряжения в постоянное; 4 – кнопка управления; 5 – функционал (приложение) смартфона
Подобного рода остекление позволяет сэкономить до 8% от общего энергопотребления здания. Новое технологичное остекление использует небольшой объём электричества.
Только в моменты переключения режимов (на 100 окон расходуется примерно столько же энергии, сколько на одну лампу накаливания). В общем и целом, достигается абсолютная экономия энергии.
Другие преимущества интеллектуальных окон включают конфиденциальность владельца одним движением переключателя (нет нужды крутить штоки жалюзи или тянуть канаты штор). Удобство эксплуатации и безопасность также можно отнести к преимущественной стороне.
Недостатки конструкций «умного» остекления
Стекло, предполагающее печать электродов и причудливых металлических покрытий, конечно же, обходится потенциальному владельцу в несколько раз дороже, чем обычное стекло.
Также вызывает вопросы долговечность материалов, применяемых в изготовлении текущих конструкций. Эксплуатационные характеристики снижаются примерно через 10–20 лет, но это более короткий срок, чем показывает традиционное остекление.
Ещё один недостаток таких сооружений – время перехода от состояния прозрачности к непрозрачному состоянию и обратно. Некоторые технологии ограничивают этот промежуток времени минутами.
Правда, наклеиваемые электрохромные плёнки показывают более быстрый переход (менее 1 секунды) от прозрачного состояния к непрозрачному режиму и обратно.
Умные окна и перспективы развития технологии
Перспективные проекты указывают на подход комбинирования электрохромных окон и солнечных панелей, чтобы вместо бесполезного отражения солнечного света, технологичные окна зданий поглощали энергию и сохраняли для дальнейшего использования.
Остаётся только представить интеллектуальные окна, улавливающие часть солнечной энергии в течение дня, с последующим сохранением в аккумуляторы. Сохранённая энергия в ночное время суток используется на освещение дома.
Конечно, интеллектуальное окно не в состоянии одновременно на 100% обеспечить прозрачность и работать как 100-процентная эффективная солнечная панель. Поступающая энергия либо передается через стекло, либо поглощается и сохраняется, но не в режиме одновременного действия.
Конструкция двойного действия сопряжена с компромиссом для обеих сторон. Такое сооружение остаётся относительно тёмным даже в режиме прозрачности, менее эффективным для захвата энергии по сравнению с полноценным солнечным элементом.