لقد قلبت التكنولوجيا سريعة التغير الكثير من الأشياء في منزلك. لك يمكن أن يكون منظم الحرارة ذكيًا، قد تكون أبوابك عن طريق الهاتف وخاصتك قد تحتوي الثلاجة على شاشة تعمل باللمس.
لكن نوافذك؟ لا تزال الألواح الزجاجية في إطار. محسّن ، ربما ، لكنه لا يزال مشابهًا بشكل أساسي لتلك التي كان أجدادك. قد يكون هذا على وشك التغيير. في المستقبل القريب ، يمكنهم توليد وتوزيع الكهرباء.
يمكن للتقنيات الناشئة قريبًا تحويل النوافذ ذات المظهر العادي إلى ألواح شمسية شفافة. بينما لا يمكنك الذهاب إلى متجر الأجهزة والتقاط نافذة مولدة للطاقة المتجددة حتى الآن ، فإن تلك الأيام ليست بعيدة جدًا.
إفصاح المعلن: يمكن أن تساعدك SaveOnEnergy ، المملوكة لشركة Red Ventures الأم لـ CNET ، في العثور على الطاقة المناسبة لمنزلك. يساعدك سوق SaveOnEnergy على البحث والمقارنة والاشتراك وتوفير الطاقة المناسبة لمنزلك – كل ذلك مجانًا. إذا كنت مهتمًا بالطاقة الشمسية ، فأجب عن بعض الأسئلة للحصول على عرض أسعار دقيق من مستشاري الطاقة الشمسية لدينا.
لكن لا تتوقع تشغيل منزلك بالكامل أو شحن مركبتك الكهربائية ببضع نوافذ جديدة. تعد تقنية الطاقة الشمسية الشفافة أقل كفاءة بشكل ملحوظ من الألواح الكهروضوئية غير الشفافة التي توضع على أسطح المنازل.
“أنا في الواقع لا أرى في السنوات العشر المقبلة ما سنفكر فيه [solar] قال فيفيان لوفتنس ، الأستاذ في معهد ويلتون إي.سكوت لابتكار الطاقة في جامعة كارنيجي ميلون ، لـ CNET ، إن النوافذ كبديل للخلايا الكهروضوئية على الأسطح. يتمتع لوفتنيس ، الرئيس السابق لكلية الهندسة المعمارية بالجامعة ، بعقود من الخبرة في التصميم البيئي والاستدامة .
وأضافت: “لا أعتقد أن إمكاناتهم ستكون قريبة من أي شيء قريب مما يمكننا الحصول عليه من السقف”.
هذه القيود لا تعني أن النوافذ الشمسية لن تكون مجدية. يمكنهم تشغيل الأجهزة المجاورة للنافذة ، مثل الستائر الكهربائية ، أو إجراء عمليات غير شائعة في المنازل اليوم ، مثل تغيير لون النافذة عند الأمر.
إليك ما يجب أن تعرفه عن هذه التكنولوجيا الشمسية الشفافة الناشئة وكيف يمكن أن تقدم لأصحاب المنازل خيارات جديدة لكيفية استخدام هذه الطاقة الإضافية.
كيف تعمل النوافذ الشمسية؟
في نافذة شمسية ، تجمع مادة أو طبقة شفافة بعضًا من الطاقة من الضوء الذي يمر عبر النافذة وتخزنها ككهرباء. على عكس الألواح الشمسية ، فإنه يسمح لبعض طيف الضوء – الضوء المرئي – بالمرور ، أثناء جمع الطاقة من الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية التي لا يمكننا رؤيتها.
قال لوفتنيس: “ليس هناك شك في أنه يمكننا تضمين شيء في الزجاج يجمع طاقة كافية تهاجر إلى حافة الإطار ، وفي مكان ما في الإطار يوجد مجمع متصل ببطارية صغيرة”.
تستخدم Ubiquitous Energy ، وهي إحدى الشركات التي تعمل على تطوير النوافذ الشمسية ، طلاء زجاجي خاص يتم تطبيقه أثناء عملية التصنيع العادية للنوافذ لالتقاط طاقة الضوء فوق البنفسجي والأشعة تحت الحمراء. تقول الشركة إن هذه النوافذ شفافة تمامًا ، مما يسمح للطيف المرئي بالمرور.
أشكال أخرى من تكنولوجيا النوافذ الشمسية هي أيضا قيد التطوير. توصل باحثون في جامعة ميشيغان إلى طريقة أخرى لالتقاط أشعة الشمس باستخدام ماصات ضوء بلاستيكية شبه شفافة محصورة بين لوحين من الزجاج.
قال لوفتنيس إن هذه المشاريع تظهر لنا أن تقنية النوافذ الشمسية مجدية ، وهي جزء من دفعة أوسع للتكنولوجيا لكهربة جميع أجزاء المنازل والمباني.
نوافذ شمسية للمنزل
لن تحتاج بالضرورة إلى نظام شمسي على السطح متصل بالشبكة أو بطارية أو حتى كهربائي لتجد بعض الفوائد من النوافذ الشمسية.
يمكن أن يسمح لك منفذ كهربائي في إطار النافذة بشحن هاتفك أو الكمبيوتر المحمول أو أي أجهزة أخرى باستخدام الطاقة التي تم التقاطها. قال لوفتنيس إن الأتمتة – الستائر التي تعمل بمحرك – يمكن أن توفر المزيد من الفوائد لمنزلك ، مثل السماح بدخول المزيد من الضوء عندما يكون الجو باردًا لتدفئة المكان.
قال لوفتنيس إن إحدى الفرص للنافذة الشمسية تشبه تلك الموجودة في الشريط الكهروضوئي الصغير على الآلة الحاسبة المحمولة. قد لا ينتج الكثير من الطاقة ، ولكن ربما يكفي لتشغيل عمليات النافذة نفسها.
كما أنه يوفر فرصًا لمزيد من تقنيات النوافذ المتقدمة ، مثل الزجاج الكهربائي ، والذي يجعل النوافذ قابلة للتعتيم بشكل أساسي.
قال لوفتنيس إن النوافذ الشمسية لن تكون رخيصة ، لأن النوافذ وحلول الطاقة الشمسية ليست رخيصة ، على الرغم من أنها يجب أن تكون طويلة الأمد. قد يستمر Windows لمدة 50 عامًا. قال Loftness إن نافذة تقليدية واحدة عالية الجودة قد تكلف 1000 دولار بعد أن تفكر في التثبيت. استبدال كل نافذة في المنزل سيكلف ذلك عدة مرات.
ولكن إذا كنت في السوق لاستبدال النوافذ على أي حال ، فقد يكون من المنطقي دفع 30٪ إلى 40٪ إضافية ، خاصة إذا كان الائتمان الضريبي الفيدرالي بنسبة 30٪ لتركيب الألواح الشمسية ينطبق على هذه النوافذ.
وقال لوفتنيس: “إذا كان من الممكن أن تكون كهربة تلك النوافذ بمثابة علاوة تكلفة متواضعة على نافذة عالية الجودة ، فعلينا فعل ذلك بالتأكيد”.
قد تكون النوافذ الشمسية منطقية بالنسبة لك إذا كنت تخطط بالفعل لاستبدال النوافذ الخاصة بك وتريد إما استكمال نظامك الشمسي الحالي أو أتمتة النوافذ الخاصة بك وكهرباء ما حولها. قد تناسب النوافذ الشمسية المنازل الجديدة بشكل أفضل ، حيث يمكن تركيبها وتوصيلها بالنظام الكهربائي منذ البداية. فقط لا تتوقع منهم إلغاء فاتورة الكهرباء أو استبدال الألواح السطحية في أي وقت قريب.
النوافذ الشمسية مقابل الألواح الشمسية
يمكن أن تعمل النوافذ الشمسية كمكمل للألواح الشمسية الموجودة على السطح. يمكن توصيلها بصندوق الكهرباء الرئيسي ، ومن المحتمل توصيلها بنظام احتياطي للبطارية ، وتساعدك على تقليص فاتورة الكهرباء أو التخلص منها.
ومع ذلك ، قد يشكل توصيل النوافذ الشمسية ببقية منزلك بعض العقبات. النوافذ التقليدية لا تتطلب أعمال كهربائية. علاوة على تكلفة النوافذ الجديدة ، يمكنك أن تتوقع أن تدفع لكهربائيًا للقيام ببعض الأعمال غير التقليدية.
قال لوفتنيس: “من الصعب جدًا أخذ كل هذه النقاط الصغيرة من الكهرباء وإيجاد طريقة لتوصيلها ببطارية كبيرة أو بشبكة”.
من حيث الكفاءة ، توقع منهم أن يتتبعوا الوحدات الكهروضوئية عالية الجودة على الأسطح. في حين أن معدل كفاءة لوحة السطح النموذجية يبلغ حوالي 19٪ ، حقق باحثو ميتشيغان كفاءات تصل إلى حوالي 10٪ باستخدام وحدات شبه شفافة. تقول Ubiquitous Energy إن نوافذها ستكون حوالي خمس كفاءة الألواح العلوية على السطح. قد لا يولدون نفس العائد الموفر للمال لألواح الأسطح ، ولكن قد يكون من الجدير النظر إذا كنت تقوم بالفعل بتثبيت نوافذ جديدة.
هل ستحصل في يوم من الأيام على الطاقة من الألواح الشمسية والنوافذ الشمسية؟
onurdongel / جيتي إيماجيس
هل يمكنك شراء نوافذ شمسية؟
ليس بعد. في الوقت الحالي ، فإن أقرب الخيارات المتاحة تجاريًا هي النوافذ المزودة بشرائط PV تقليدية مثبتة عليها ، والتي يمكنها تشغيل وظائف النافذة.
تتوقع شركة Ubiquitous Energy أن تكون قادرة على بيع نوافذ شمسية في عام 2025 أو 2026 ، حسبما قالت الرئيسة التنفيذية سوزان ستون لـ CNET. تقوم الشركة حاليًا بجمع الأموال من أجل خط إنتاجها الأول ؛ سيستغرق الأمر حوالي عامين لامتلاك نوافذ في صالات العرض.
وقال ستون إن سعر هذه النوافذ لم يتحدد بعد.
قالت الجامعة في بيان صحفي صدر في يوليو 2022 ، إن باحثي جامعة ميشيغان في طريقهم لإيجاد شركاء لجلب سوقهم التكنولوجي.
ماذا عن المباني الكبيرة؟
ما لم تكن تعيش في منزل زجاجي ، فمن غير المحتمل أن تولد النوافذ الشمسية ما يكفي من الكهرباء لتشغيل الثلاجة ومضخة التدفئة. ولكن ماذا لو كنت تمتلك مبنى إداري؟ هذا سوق مهيأ لتكنولوجيا الطاقة الشمسية الشفافة.
قال ستون: “ترى مباني المكاتب الشاهقة ، نرى مزارع الطاقة الشمسية العمودية”. “رؤيتنا هي أن تكون كل قطعة من الزجاج منتجة للطاقة.”
قد تحتوي ناطحة سحاب مليئة بعمال المكاتب على سقف صغير جدًا ، مع مساحة صغيرة لمصفوفة على السطح ، ولكنها تحتوي على الكثير من الزجاج. يمكن أن تكون النوافذ الشمسية مصدر الطاقة المتجددة اللازمة لتشغيل أجهزة الفاكس وثلاجات غرف الاستراحة في المستقبل.
اكتشاف المزيد من موقع شبرون
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
