Ikkunalasiin integroitava aurinkokeräin

Lehdistötiedote

 Antti Pennanen & Jussi Toppari

Ikkunalasiin integroitava aurinkokeräin -tutkimusprojektissa kehitettiin menetelmää, jolla tavalliselta lasi-ikkunalta kerättäisiin talteen auringon valon lämpöenergiaa lasin läpinäkyvyyttä silti heikentämättä. Suurimpana motivaationa tutkimukselle on nykyaikaisten rakennusten ikkunapinta-alan voimakkaasti kasvava trendi. Ikkunapinta-alan kasvuun syynä on sen mahdollistama luonnollinen valaistus auringon valon avulla, joka on sekä mukavampi että halvempi kuin sähkölamppujen käyttö. Tämä tuo kuitenkin mukanaan ikävänä puolena kasvihuoneilmiön eli lasin läpi sisälle päässyt lämpösäteily (IR = InfraRed) lämmittää rakennusta huomattavasti, jolloin taas ilmastointiin täytyy käyttää enemmän energiaa. Projektissa kehitetyllä menetelmällä saataisiin pienennettyä ilmastoinnin tarvetta sisälle pääsevää lämpösäteilyä vähentämällä sekä samalla kerättyä lämpösäteilyn energia talteen muuhun käyttöön. Tähän asti vain jompikumpi edellisistä on ollut kerrallaan mahdollista.

Lämpösäteilyn erottelu ja keräys tapahtuu lasin pinnalle valmistettavalla pinnoitteella, jonka toiminta perustuu nanotekniikkaan – erityisesti ns. pintaplasmoneihin sekä aaltoputkitekniikkaan. Vaikka periaatteellinen idea oli selvillä jo projektin alkaessa, tutkittiin sen aikana monia eri mahdollisuuksia kyseisen pinnoitteen toteuttamiseen. Huomiota kiinnitettiin halutun toimivuuden ja saavutettavan hyötysuhteen lisäksi pinnoitetekniikan soveltuvuuteen suuren mittakaavan valmistukseen. Tekniikan periaatteellinen toimivuus saatiin todennettu selkeästi ja pinnoite optimoitua nimenomaan IR-osan erotteluun ja keräämiseen, jopa massatuotannon mahdollistavilla valmistusmenetelmillä. Hyötysuhteessa jäätiin kuitenkin huomattavasti tavoitteesta. Menetelmän hyötysuhde on tällä hetkellä vielä niin pieni, että sitä ei sellaisenaan käytännön sovelluksissa voi hyödyntää. Koska tekniikka kuitenkin todettiin toimivaksi, on hyötysuhteen kasvattaminen tulevien tutkimusprojektien aihe.