Projekt UE otwiera drogę do tworzenia okien energooszczędnych

Nowe energooszczędne okna zaprojektowano w ramach finansowanego ze środków UE projektu HARWIN (Harvesting solar energy with multifunctional glass-polymer windows).

"Przeszklenie i ramy wykonano z bardzo lekkich materiałów, których zalety pod względem oszczędności energii i kosztów — zwłaszcza w przypadku odnowy starych budynków — zostały jednoznacznie potwierdzone", mówi koordynator projektu HARWIN, prof. Monika Willert-Porada z Uniwersytetu w Bayreuth, w Niemczech. "Kolejnym krokiem będzie złożenie wniosku o wprowadzenie tych nowych cienkich szyb okiennych na rynek".

Projekt rozpoczęto od zbadania efektywności różnych innowacyjnych materiałów o niskim poziomie szarej energii (tj. energii zużywanej przez wszystkie procesy powiązane z wytwarzaniem). Następnie zwiększono wydajność mechaniczną tych materiałów przy wykorzystaniu zaawansowanych metod wzmacniania przeszklenia i konstrukcji ramy.

"Produktem końcowym są laminowane szyby z cienkiego szkła, wzmocnione nowymi polimerowo-szklanymi kompozytami, których właściwości są porównywalne, a nawet lepsze niż w przypadku potrójnego przeszklenia, a które pozwalają na zmniejszenie ciężaru o 50%", mówi Willert-Porada. "Nowa, bardzo sztywna izolowana termicznie rama, oparta na piankowych materiałach polimerowych wzmocnionych włóknami szklanymi, zapewnia dodatkowe ograniczenie szarej energii dzięki zmniejszeniu jej ciężaru w porównaniu do ram wykonanych z PWC lub aluminium".

Po kompleksowym zbadaniu właściwości optycznych i termicznych okien wytwarzanych w ramach projektu HARWIN utworzono również bazę danych dotyczących nowych materiałów. Baza danych może być wykorzystywana przez MŚP jako narzędzie do analizy kosztów w celu sprawdzenia potencjału tych materiałów pod względem oszczędności kosztów. "Baza danych może również służyć do oceny możliwości recyklingu materiałów", dodaje Willert-Porada. "Wdrożono również moduł okna HARWIN do celów symulacji wydajności budynków w istniejącym zaawansowanym oprogramowaniu do symulacji wydajności budynków".

Tylko około 15% okien stosowanych w Europie zawiera szkło energooszczędne, natomiast niemal 40% energii w UE jest zużywane na ogrzewanie, chłodzenie i oświetlanie budynków. Takie zapotrzebowanie energetyczne odpowiada za duże ilości emisji dwutlenku węgla.

Nowe materiały do zaawansowanych wielofunkcyjnych okien opracowanych po raz pierwszy w ramach projektu HARWIN umożliwią producentom pokrycie zapotrzebowania na energooszczędne rozwiązania do modernizacji starych budynków oraz budowy nowych obiektów, a także pomogą Europie w zmniejszeniu zużycia energii w budynkach.

Projekty okien stworzone przez zespół projektu HARWIN otwierają również nowe możliwości w zakresie rozwoju nowych funkcjonalności. Na laminowane szyby z cienkiego szkła można nakładać powłoki, aby dodatkowo zwiększyć ich efektywność energetyczną. Można również zastosować nowe aktywne świecące szkło (emitujące światło, ale nie ciepło) w celu zmniejszenia zużycia energii przez systemy oświetleniowe. Zespół zademonstrował również zwiększoną funkcjonalność laminowanego szkła po nałożeniu powłok.

Nowe materiały są również zdolne do regulacji wilgotności, zmniejszania przewodnictwa cieplnego i zapewniania izolacji akustycznej. "Wyzwaniem — któremu sprostał nasz zespół — było połączenie tych cech funkcjonalnych w szybie okiennej nowego typu o wystarczającej przezroczystości", mówi Willert-Porada.

Realizacja projektu HARWIN zakończyła się w sierpniu 2015 r.