可定制的智能窗戶技術可以提高建筑物的能源效率

可自定義的智能窗利用并操縱太陽能以節省能源并降低成本。Windows在我們的家中扮演著多個關鍵角色。它們為我們的空間提供照明，隔熱和通風，同時提供室外景觀并提供保護。智能窗戶或使用太陽能電池技術將陽光轉化為電能的窗戶為利用窗戶作為能源提供了額外的機會。

然而，將太陽能電池結合到窗戶中同時平衡窗戶的其他復雜且經常相互沖突的作用被證明是具有挑戰性的。例如，在變化的季節中兼顧光度偏好和能量收集目標需要對材料設計采取復雜而戰略性的方法。

來自美國能源部(DOE)西北大學，芝加哥大學和威斯康星州密爾沃基分校的阿貢國家實驗室的科學家最近將太陽能電池技術與一種新穎的優化方法相結合，以開發出一種智能窗原型，該原型可在最大范圍內最大化設計標準。

優化算法使用全面的物理模型和先進的計算技術，以最大程度地利用整體能源，同時在各個位置以及整個變化的季節中平衡建筑物的溫度需求和照明需求。

“這種設計框架是可定制的，幾乎可以應用于世界各地的任何建筑物，”阿貢大學的科學家，芝加哥大學普利茲克分子工程學院的皇家家族分子工程教授王俊宏說。“無論您是要最大化房間中的日光量，還是要最小化供暖或制冷的工作量，這種強大的優化算法都可以根據用戶的需求和喜好設計出窗戶設計。”

先進的優化方法

科學家展示了一種全方位的窗戶設計方法，可在考慮照明和溫度偏好的同時最大化建筑物的整體能源效率。