تعتمد وفورات الطاقة التي يحققها الفيلم الذكي على استهلاك الفيلم للكهرباء، وأداء الزجاج، والمناخ، والتعرض للشمس، وأنظمة التحكم. قارن بين استهلاك أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والإضاءة، والفيلم معًا.
يمكن أن يقلل الفيلم الذكي من استهلاك الطاقة، لكنه ليس تلقائيًا منتجًا موفرًا للطاقة في كل تركيب. تعتمد النتيجة على التقنية، ونوع الزجاج الحالي، واتجاه الواجهة، وجدول التشغيل، والمناخ المحلي، وما إذا كان المبنى يعتمد بشكل أكبر على التبريد أو التدفئة.
هناك سؤالان منفصلان يتعلقان بالطاقة:
بالنسبة إلى فيلم PDLC المخصص للخصوصية، يسهل حساب السؤال الأول. أما السؤال الثاني فيتطلب بيانات بصرية خاصة بالمشروع، وبالنسبة إلى التركيبات الأكبر، يتطلب تقييمًا للزجاج أو لطاقة المبنى.
يختلف استهلاك تشغيل الفيلم عن أداء الطاقة للمبنى بأكمله. قد يستهلك الفيلم الكهرباء أثناء تشغيله، ومع ذلك يقلل الطلب على التبريد أو الإضاءة، لكن يجب التحقق من النتيجة الصافية للنظام الزجاجي الكامل.
يبلغ تصنيف فيلم PDLC الذكي 3.7 W/m² في حالته الشفافة أثناء تزويده بالطاقة. يحتاج PDLC عادةً إلى الطاقة ليظل شفافًا؛ وعند إزالة الطاقة، تعمل قطرات البلورات السائلة على تشتيت الضوء، فيصبح الفيلم حاجبًا للرؤية وشبه شفاف.
استخدم هذه المعادلة:
الاستهلاك الشهري للكهرباء (kWh)
= مساحة الفيلم (m²) × 3.7 W/m² × عدد الساعات الشفافة يوميًا × أيام التشغيل
÷ 1,000| مساحة PDLC | جدول الحالة الشفافة | الاستهلاك الشهري لكهرباء الفيلم |
|---|---|---|
| 10 m² | 8 ساعات/يوم، 30 يومًا | 8.88 kWh |
| 20 m² | 8 ساعات/يوم، 30 يومًا | 17.76 kWh |
| 50 m² | 8 ساعات/يوم، 30 يومًا | 44.40 kWh |
| 50 m² | 12 ساعة/يوم، 30 يومًا | 66.60 kWh |
لتقدير تكلفة التشغيل الشهرية:
تكلفة التشغيل الشهرية
= الاستهلاك الشهري للكهرباء (kWh) × تعرفة الكهرباء المحليةينبغي أن يشمل ذلك حمل تشغيل الفيلم، وعند الاقتضاء، استهلاك وحدة التحكم أو المحول في وضع الاستعداد. ولا ينبغي الخلط بينه وبين النتيجة الإجمالية لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المشروع.
لإجراء حساب يعتمد على المساحة وجدول التشغيل، استخدم حاسبة تكلفة الفيلم الذكي.
يتبع فيلم SPD منطقًا كهربائيًا مختلفًا.
| التقنية | الحالة الشفافة | الحالة الداكنة |
|---|---|---|
| PDLC | 3.7 W/m² | تحقق من المواصفة الكهربائية الخاصة بالحالة في النظام المختار |
| SPD | 3 W/m² | 0 W/m² |
بالنسبة إلى SPD، يعتمد الحساب الكهربائي الشهري على المدة التي يظل فيها الفيلم شفافًا:
الاستهلاك الشهري للكهرباء (kWh)
= مساحة الفيلم (m²) × 3 W/m² × عدد الساعات الشفافة يوميًا × أيام التشغيل
÷ 1,000سيستهلك تركيب SPD بمساحة 50 m²، إذا ظل شفافًا لمدة 8 ساعات يوميًا على مدار 30 يومًا:
50 × 3 × 8 × 30 ÷ 1,000 = 36 kWh شهريًاعند جعل نظام SPD داكنًا، يُصنَّف الفيلم نفسه عند 0 W/m². عمليًا، ينبغي أن يتضمن الجدول الكهربائي النهائي أيضًا فاقد وحدة التحكم وبنية التحكم المختارة.
قد يحدث ذلك، لكن يجب صياغة الادعاء بحذر. يُعد PDLC في الأساس تقنية للخصوصية والتحكم في الضوء المنتشر، وليس بديلًا شاملًا للزجاج عالي الأداء للتحكم بالطاقة الشمسية.
يغير PDLC مسار ضوء النهار من خلال تشتيته في حالة الخصوصية. ويمكن أن يقلل ذلك الوهج المباشر ويغير نفاذية الطاقة الشمسية، مما قد يقلل طلب التبريد في الغرف المعرضة للشمس. ومع ذلك، يُعد PDLC في الأساس تقنية للخصوصية والتحكم في الضوء المنتشر، وليس بديلًا شاملًا للزجاج عالي الأداء للتحكم بالطاقة الشمسية.
أظهرت محاكاة محكّمة علميًا لمكاتب قديمة ذات واجهات ستارية أن نتائج تحديثها باستخدام PDLC اختلفت باختلاف معامل اكتساب الحرارة الشمسية، وتشغيل المبنى، والمناخ. وأفادت الدراسة بانخفاض طلب التبريد، ولكن أيضًا بارتفاع طلب التدفئة الشتوية عند تبديل الفيلم للتحكم في الوهج، وحذرت صراحةً من إمكانية تعميم نتائجها على كل مبنى. راجع مجلة Energies، «تقييم أداء الطاقة وضوء النهار في مباني المكاتب القديمة...».
قد يكون تقليل الاكتساب الشمسي مفيدًا في مساحة تعتمد على التبريد، بينما قد يؤدي الانخفاض نفسه إلى إزالة الحرارة الشمسية الشتوية المفيدة في مبنى يعتمد على التدفئة.
على سبيل المثال، قاست دراسة ميدانية منشورة في Buildings مقدار 0.3 W/m² للحفاظ على فيلم PDLC محدد بعد تحديثه في الحالة الشفافة، باستخدام وحدة تحكم مخصصة بجهد 32 V AC. كما أبلغت الدراسة نفسها عن عدم وجود استهلاك لطاقة الفيلم في الحالة المصنفرة. راجع مجلة Buildings، «تحليل التحكم في درجة الحرارة والرطوبة للنوافذ الذكية PDLC...».
لا يعني هذا الاختلاف بالضرورة أن أيًا من الرقمين غير صحيح. فقد يختلف طلب PDLC على الطاقة وفقًا لما يلي:
كما وجدت أبحاث منشورة في مجلة Polymers أن تيار PDLC والقدرة الظاهرية يزدادان مع مساحة الفيلم في العينات المختبرة. ولأغراض التصميم، استخدم المواصفة الكهربائية للفيلم ووحدة التحكم المختارين، ثم تحقق منها مقارنةً بمساحة التركيب المتوقعة.
| عامل القرار | الفيلم الذكي PDLC | الفيلم الذكي SPD | فيلم التحكم الشمسي العادي |
|---|---|---|---|
| الوظيفة الأساسية | خصوصية قابلة للتبديل وتشتيت الوهج | تعتيم ديناميكي وإدارة الإشعاع الشمسي | تحكم شمسي ثابت |
| الطلب الكهربائي | الحالة الشفافة المزودة بالطاقة: 3.7 W/m² | شفاف: 3 W/m²؛ داكن: 0 W/m² | لا يستهلك كهرباء أثناء التشغيل |
| سلوك الضوء | من شفاف إلى شبه شفاف/حاجب للرؤية | من شفاف إلى درجة تعتيم داكنة | نفاذية ضوئية مرئية ثابتة بعد التركيب |
| الإدارة الشمسية | يجب تقييمها من خلال بيانات SHGC أو TSER للزجاج الكامل | أكثر ملاءمة مباشرةً للإدارة الشمسية الديناميكية | أداء SHGC/TSER ثابت |
| المرونة اليومية | تبديل فوري للخصوصية | تحكم متغير في ضوء النهار والطاقة الشمسية | لا توجد إمكانية للتبديل |
| الخطر الرئيسي على الطاقة | قد يتجاوز استهلاك الفيلم للكهرباء فائدة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المحدودة | يعتمد الأداء على جدول التحكم وتركيب الزجاج | قد يخفض حمل التبريد مع زيادة الطلب على التدفئة أو الإضاءة |
لا يستهلك فيلم التحكم الشمسي العادي كهرباء أثناء التشغيل، لكنه يظل ثابتًا طوال العام. وقد يكون ذلك مفيدًا للواجهات الحارة والمعرضة للشمس باستمرار. كما يمكن أن يقلل ضوء النهار المرئي والاكتساب الشمسي الشتوي المفيد.
يشير المختبر الوطني للطاقة المتجددة إلى أن أفلام التحكم الشمسي يمكن أن تقلل معامل اكتساب الحرارة الشمسية لنظام الزجاج الكامل، مما يحسن استهلاك الطاقة المرتبط بالتبريد في المناخات الأكثر دفئًا. ويشير التحليل نفسه إلى المفاضلة التالية: قد يؤدي انخفاض الاكتساب الشمسي إلى زيادة طاقة التدفئة، كما قد يؤدي انخفاض النفاذية المرئية إلى زيادة استخدام الإضاءة الداخلية عند وجود أنظمة تحكم تستجيب لضوء النهار.
لهذا السبب، لا يكون الفيلم الذي لا يستهلك كهرباء تلقائيًا الخيار الأقل استهلاكًا للطاقة على مدار عام كامل.
لإجراء تقييم موثوق، قيّم النظام الكامل بدلًا من الاكتفاء بقدرة الفيلم الكهربائية:
ويخلص وزارة الطاقة الأمريكية بالمثل إلى أن أداء ملحقات النوافذ من حيث الطاقة يعتمد على المناخ وسلوك التشغيل. ففي المناخات التي يهيمن فيها التبريد، يساعد التحكم الشمسي عمومًا؛ أما في كثير من المناخات التي تهيمن فيها التدفئة، فقد يحقق المنتج فائدة محدودة من إجمالي الطاقة أو قد يكون أداؤه أسوأ من نافذة غير مظللة.
لا يمثل انخفاض استهلاك الطاقة اليومي سوى جزء واحد من أداء دورة الحياة. إذ يؤثر اعتماد الفيلم، والتوصيلات الكهربائية، وإحكام الحواف، وجودة وحدة التحكم، وتكرار التبديل في متطلبات الصيانة واستمرارية الخدمة.
تتمثل المراجعة الفنية الصحيحة في التأكد من أن الفيلم المقترح ووحدة التحكم وتركيب الزجاج النهائي مشمولة بالوثائق ذات الصلة. فالبيان العام حول معيار ما لا يُغني عن أدلة اختبار خاصة بالمنتج.
يمكن للفيلم الذكي أن يساعد في خفض أحمال التبريد وتحسين إدارة ضوء النهار، لكن الحالة تختلف باختلاف التقنية. قارن استهلاك الفيلم للكهرباء بالتغير المتوقع في طاقة التبريد والتدفئة والإضاءة لنظام الزجاج الكامل.
الاختبار العملي بسيط: قارن استهلاك الفيلم للكهرباء بالتغير المتوقع في طاقة التبريد والتدفئة والإضاءة لنظام الزجاج الكامل. ومن دون هذه المقارنة، يظل «توفير الطاقة» توجهًا وليس نتيجة مؤكدة للمشروع.
هل أنت مستعد لتقييم نهج الزجاج المناسب لمشروعك؟ استكشف حلول الأفلام الذكية من elevatoX.
تابع مع صفحات المنتجات المتخصصة وأدوات التخطيط وخطوة عرض السعر.
استمر في استكشاف المقالات ذات الصلة الوثيقة من نفس الموضوع.
يوفر فيلم PDLC الذكي خصوصية سريعة عند انقطاع الطاقة عبر تشتيت الضوء؛ بينما يوفر SPD التحكم المتدرج في الوهج والسطوع الشم
يوفر PDLC خصوصية فورية، ويقدّم الزجاج الكهروكرومي تلوينًا تنبؤيًا بطيئًا، بينما يوفر SPD تحكمًا سريعًا في الوهج مع الحفا
كل ما يتعلق بفيلم PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal): كيف يعمل، مقارنة خمسة طرازات elevatoX، قواعد التركيب، خيارات
احصل على أدلة تنفيذ جديدة وحالات استخدام ومقالات متخصصة بالمنتجات فور نشرها.