热色液凝具有可调节的过渡行为,用于智能窗口
Fuping Chen1, Xuewei Wu1, Guoqiang Lu1
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|April 9, 2024
概括
使用聚基烯酸 (PHPA) 水凝的智能窗户可以显著减少建筑物的能源使用. 这些热色水凝有效地阻断热量,与标准窗户相比,将室内温度降低15°C.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续建筑技术 可持续建筑技术
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 快速的城市化和摩天大楼建设导致了气候控制的高能耗.
- 窗户是热量增加/损失的主要来源,对建筑物的能源使用贡献超过30%.
- 智能窗户提供了一种解决方案,通过调节光和热传输来降低建筑能耗.
研究的目的:
- 开发和研究用于智能窗口应用的聚基烯酸 (PHPA) 水凝.
- 了解PHPA水凝在静态和动态条件下的热转换特性.
- 评估PHPA水凝在降低室内温度和潜在节能方面的性能.
主要方法:
- 通过光聚合,合成具有可控制较低临界溶液温度 (LCST) 的PHPA水凝.
- 在静态和动态 (变化加热/冷却速度) 条件下的过渡温度和速率的研究.
- 使用充满PHPA水凝的双层玻璃窗进行太阳辐射实验.
主要成果:
- PHPA水凝显示可控制的LCST,这对于智能窗口的功能至关重要.
- 由于分子链滞后,PHPA水凝的动态过渡温度随着加热速度的增加而增加.
- 使用PHPA水凝的窗户在太阳辐射下保持室内温度比普通玻璃窗低15°C.
结论:
- 对于智能窗户,PHPA水凝显示出出色的热反应和高辐射阻断效率.
- 可调节的过渡温度和快速的光学响应使PHPA水凝成为节能建筑的有希望的材料.
- 这项研究证实了PHPA水凝在降低空调能耗方面的巨大潜力.


