מאת: יעל הלפמן כהן
בהשראת מיקרו מבנים בטבע פותחו חלונות
חכמים המבוססים על טכנולוגיה תרמו כימית מוגנת פטנט, והם מבטיחים יעילות אנרגטית
מבנית.
חשיפת מבנים לאור שמש טבעי מאפשרת חסכון בתאורה ושיפור איכות החללים
המאוכלסים, אך אור השמש מביא עמו גם חום, אשר מחייב הפעלת מערכות קירור על מנת
לשמר טמפ' נוחה. חלונות חכמים, המשנים את צבעם בהתאם לעונות השנה וטמפ' הסביבה,
מהווים פתרון לניהול חכם של החשיפה לאור השמש, תוך וויסות כמות החום הנכנס למבנים.
חברת RavenBrick מייצרת בעשור האחרון חלונות חכמים כאלה, המבוססים
על טכנולוגיה תרמו כימית* מוגנת פטנט, והם מחקים אסטרטגיה חוזרת בטבע של פיגמנטציה
פאסיבית.
צבעם של מינים רבים בטבע משתנה בזכות מיקרו מבנים. נוצות יונק הדבש למשל,
מחליפות צבעים הודות למבנה ייחודי בקצה הנוצות. המבנה כולל שלוש שכבות המורכבות מפסיפס
של לוחיות סגלגלות. כל לוחית היא באורך 2.5 מיקרון וברוחב מיקרון אחד. הלוחיות
אינן הומוגניות, והן מורכבות מבועות אוויר, הלכודות במטריצה בעלת מקדמי שבירה
שונים. הצבעים המרהיבים הם תוצאה של מספר אפקטים, לרבות שינויים בעובי הלוחיות
ושינויים בתנודות האוויר.
החלון שפותח, המכונה RavenWindow, מופעל אוטומטית ואינו
דורש אלקטרוניקה, וגם לא תכנות פעיל או תחזוקה. החלון מורכב ממערכת של שמשה כפולה.
למשטח הפנימי של השמשה החיצונית נוסף פילטר תרמו כרומי. חלל אוויר מפריד את הפילטר
מהשמשה הפנימית ומהכיסוי Low-e הסטנדרטי. (כיסוי שנועד למזער את הקרינה האולטרה
סגולית ואת האינפרה אדום מבלי לפגוע בכמות האור הנראה המועבר דרך הזכוכית). כאשר
הטמפ' של השמשה החיצונית עולה מעבר לטמפ' המעבר, הפילטר משופעל. אז החלון עובר
למצב "צבוע", חוסם את חום השמש, ממזער בוהק ומפחית את העומס על המערכות
המכאניות. במהלך חודשים קרים, כאשר יש צורך בשמש על מנת לחמם את המבנה, הפילטר
נשאר בהיר על מנת לאפשר לקרניים החמות להיכנס.
להלן סרטון המדגים את פעולת החלון.
המערכת מאפשרת יעילות אנרגטית לאורך השנה. חלונות הם אחד הגורמים
המרכזיים לאיבוד חום במבנים. ההערכה היא כי חלונות RavenWindow חוסכים כ -
30-40 אחוזים מצריכת האנרגיה של מבנים.
היעילות האנרגטית המרשימה הזו תעבור בעתיד גם למעטפת המבנים. החברה
עובדת כעת על פיתוח מעטפת מבנים תרמו כימית, שתוכל לקלוט אנרגיית חום, לאגור אותה או
לשחרר אותה בשעות בהן הטמפ' נמוכה, למשל בשעות הערב. יתרונם של קירות חכמים אלה על
מערכות בידוד רגילות משמעותי, כיוון שהם יכולים
לקלוט חום ולפלוט אותו, ולא רק לחסום אותו.
