Разработана революционная технология внутреннего освещения SmartLight

Инновационная солнечная технология способна изменить уравнения энергопотребления, считают ученые.

Исследователи из университета Цинциннати увидели свет, яркий и мощный, способный изменить будущее освещения внутренних интерьеров зданий.

Фактически, свет получается непосредственно от солнца. С помощью крошечных электрофлюидных ячеек и ряда наружных каналов солнечный свет способен естественно освещать рабочие помещения без окон, расположенные глубоко внутри офисных зданий, а лишняя энергия может использоваться, храниться и направляться на другие нужды.

Новая технология получила название SmartLight. Она — плод совместных трудов двух исследователей, Антона Харфмана и Джейсона Хейкенфельда. Результаты ученые представили в ходе международного энергетического форума CasaClima.

«Технология SmartLight — поистине инновационная. Она изменит правила игры», заявил доцент Харфман. „SmartLight модернизирует методы разработки и ремонта зданий. Она изменит то, как мы используем энергию. Новинка обладает всеми преимуществами и применениями, о которых раньше мы могли только мечтать“.

Основное улучшение за счет минимальной настройки

Встает простой вопрос в адрес SmartLight: существует ли более умный способ использовать солнечный свет? Каждый день лучи солнца наделяют планету более чем достаточным объемом энергии, которого хватит, чтобы удовлетворить многие энергетические потребности общества, в то время как существующие технологии сбора и использования этой энергии, такие как солнечные батареи, недостаточно эффективны. Типичные фотогальванические панели теряют большую часть солнечной энергии в процессе преобразования ее в электричество. Однако с помощью SmartLight солнечный свет направляется через опоры системы и используется в естественной форме. Этот метод намного более эффективен, чем преобразование света в электричество, а затем опять в свет, и намного более экологичен, чем выработка электричества и света за счет сжигания ископаемого топлива или использования ядерной энергии.

Схема распределения солнечного света в помещении с помощью системы SmartLight

Технология применима к любому типу зданий — большим или маленьким, старым или новым, жилым или коммерческим. Однако Харфман и Хейкенфельд полагают, что наибольшее влияние она окажет именно на коммерческие постройки. По данным министерства энергетики США видно, что в 2011 году 21% от объема потребленного электричества в коммерческом секторе был затрачен на освещение. Харфман называет энергозатраты на свет в больших коммерческих зданиях «основным пожирателем ресурсов», и, по его словам, энергия, необходимая для обслуживания зданий, достигает 50% от объема энергии, потребляемого человечеством.

SmartLight способна стабилизировать этот энергетический дисбаланс. Вот как она работает: узкая сеть электрофлюидных ячеек, обладающая встроенными солнечными батареями для автономного энергообеспечения, встраивается в верхнюю часть окна. Каждая крошечная ячейка, всего несколько миллиметров шириной, содержит жидкость с оптическими свойствами стекла или даже лучше. Поверхностным натяжением жидкости можно управлять, создавая с помощью минимальной электрической стимуляции формы, такие как линзы или призмы. Энергии затрачивается в 10000-100000 раз меньше, для активации лампы накаливания. Так можно контролировать солнечный свет, проходящий через ячейку.

Сеть способна направить часть света так, чтобы он отражался от потолка, например, для создания равномерного освещения помещения. Другой свет можно направить в верхнюю часть помещения, где он попадет в специально оборудованный дополнительный модуль системы, откуда далее последует в наиболее удаленные и труднодоступные участки комнаты. И все будет смонтировано без лишних проводов или труб.

«С новой системой используется пространство, которое пока ничем не занято», заметил Хейкенфельд. „Не нужно устанавливать в офисе что-то большое, механическое и громко работающее. Система работает совершенно бесшумно“.

Умный подход допускает динамическую реакцию

Настраивать освещение помещения можно будет с помощью мобильного приложенияЧто касается переключения, Харфман предполагает использовать место, где физические выключатели света присоединятся к другому анахроническому офисному оборудованию, такому как мышки или большие мониторы. В планах сделать управление SmartLight беспроводным через программное обеспечение для мобильников. Вместо того чтобы щелкать настенным выключателем, пользователь настроит предпочтительные параметры освещения с помощью мобильника. Также технология SmartLight способна задействовать геолокационные данные мобильного приложения, чтобы регулировать подачу света в зависимости от местонахождения пользователя.

«SmartLight будет управляться беспроводным способом. Не будет никаких проводов или настенных выключателей», отметил Харфман. „Свет будет включаться автоматически, как только вы войдете в помещение, поскольку ваш смартфон знает, где вы находитесь, и передает соответствующие данные SmartLight“.

Что произойдет с системой ночью или в облачные дни? Именно в это время на помощь придет хранилище энергии системы SmartLight. В обычный солнечный день солнечный свет поступает на уровне, в сотни раз превышающем потребности для освещения здания. SmartLight способна направить избыточный свет в специальный приемник и хранилище внутри здания. Эта энергия будет использоваться тогда, когда уровни естественного освещения станут слишком низкими. Сеть SmartLight настолько чуткая, что может динамично реагировать на меняющиеся уровни света в течение дня, а это значит, что освещение офиса весь день будет равномерным и постоянным.

С такими возможностями хранения энергии электрическая сеть здания также может быть подключена к центральному хабу и использовать запасы энергии для нагрева или охлаждения воздуха в помещении. И если централизованное хранилище избыточного солнечного света в некоторых существующих структурах создать невозможно, свет можно направлять от здания к зданию.

07.11.2013


Подписаться в Telegram



Энергия

От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Мир хранения энергии меняется благодаря кванто...

Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию

Превращение солнечной энергии в химическу...

Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров

Европейская комиссия дала зеленый свет огромно...

1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии

Стремление Китая использовать энергию звезд до...

Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму

Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ...

В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%

Ученые Томского политехнического университета ...

Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии

Живая лаборатория по использованию тепла ...

JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей

Глобальная гонка за увеличение срока служ...

AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии

Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме...

AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка

Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все...

В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики

Новый метод производства материалов, которые м...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий
Агроклассы: как школьники Ленобласти становятся будущими аграриями
Агроклассы: как школьники Ленобласти становятся будущими аграриями
Органический катализатор, который имитирует металлы: открытие химиков СПбГУ
Органический катализатор, который имитирует металлы: открытие химиков СПбГУ
Наносферы против парникового эффекта: как водород станет топливом будущего
Наносферы против парникового эффекта: как водород станет топливом будущего
Вселенная — другая: новые данные ставят под сомнение главный принцип космологии
Вселенная — другая: новые данные ставят под сомнение главный принцип космологии
Свет вместо проводов: Оксфорд произвел революцию в квантовых вычислениях
Свет вместо проводов: Оксфорд произвел революцию в квантовых вычислениях
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр
Авиация будущего: преподаватели со всей России учатся в КАИ
Авиация будущего: преподаватели со всей России учатся в КАИ
Облака над Средней Азией: как регион становится IT-гигантом
Облака над Средней Азией: как регион становится IT-гигантом
Игривость как суперсила: где черпать радость в сложные времена
Игривость как суперсила: где черпать радость в сложные времена
19 тысяч лет назад: как люди выживали в горах после ледникового периода
19 тысяч лет назад: как люди выживали в горах после ледникового периода
Клетки, которые лечат: в России начали печатать ткани для восстановления органов
Клетки, которые лечат: в России начали печатать ткани для восстановления органов
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Семь лиственниц и миллионы данных: в Арктике запустили уникальный полигон
Семь лиственниц и миллионы данных: в Арктике запустили уникальный полигон
Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости
Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске