New smart window for the development of energy-efficient buildings/Nueva ventana inteligente para el desarrollo de edificios energéticamente eficientes

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According to experts, the construction sector represents around 40% of the total energy consumption in developed countries, half in heating and air conditioning systems, in all this the windows represent the main source of heat gain or loss, the windows being the least energy efficient part.

Según los expertos, el sector de la construcción representa alrededor del 40% del consumo total de energía en los países desarrollados,la mitad en sistemas de calefacción y aire acondicionado, en todo esto las ventanas representan la principal fuente de ganancia o pérdida de calor, siendo las ventanas la parte menos eficiente energéticamente.

The intelligent windows developed to date can regulate excess solar radiation to reduce heating and/or cooling consumption, but the dissipation of ultraviolet and near-infrared heat is unavoidable, resulting in inefficient use of solar energy.

Las ventanas inteligentes desarrolladas hasta ahora pueden regular el exceso de radiación solar para reducir el consumo de calefacción y/o refrigeración pero resulta inevitable la disipación de calor del ultravioleta e infrarrojo cercano lo que redunda en un aprovechamiento ineficiente de la energía solar.

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There are solutions to collect full spectrum solar energy, it is a photovoltaic-thermal collector system that corrects this problem but, for the windows, both collectors must be transparent, which is not the case with these conventional systems, so an alternative solution is necessary.

Existen soluciones para recolectar la energía solar de espectro completo es un sistema colector fotovoltaico-térmico que subsana este problema pero, para las ventanas, ambos colectores deben ser transparentes cosa que no ocurre con estos sistemas convencionales por lo que es necesaria una solución alternativa.

In this sense, a team of researchers from the Hong Kong University of Science and Technology have developed a system that allows window glass to be replaced by glass capable of producing thermal energy thanks to a luminescent solar concentrator that allows buildings to be heated in winter, or refrigerate them in summer.

En este sentido un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, han desarrollado un sistema que permite sustituir los cristales de las ventanas por unos vidrios capaces de producir energía térmica gracias a un concentrador solar luminiscente que permite calentar los edificios en invierno, o refrigerarlos en verano.

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It is a dual-band Selective Solar Harvesting (SSH) system that uses the full spectrum, a transparent photovoltaic that converts ultraviolet rays into electricity, and a transparent solar absorber to convert near-infrared into thermal energy that increases the efficiency of the solar energy capture up to three times maintaining the necessary transparency.

Se trata de un sistema de recolección solar selectiva (SSH) de doble banda que utiliza el espectro completo, una fotovoltaica transparente que convierte los rayos ultravioleta en electricidad y un absorbente solar transparente para convertir el infrarrojo cercano en energía térmica que aumenta la eficiencia de la captación solar hasta tres veces manteniendo la transparencia necesaria.

This solution does not require major changes in the design of buildings and can be installed practically anywhere. According to the simulations carried out, the SSH window can save up to 61.5% of annual energy consumption compared to normal glass, in addition to the electricity generated.

Esta solución no necesita grandes cambios en el diseño de los edificios y puede ser instalada en prácticamente cualquier lugar, según las simulaciones realizadas la ventana SSH puede ahorrar hasta un 61.5% de consumo anual de energía en comparación con el cristal normal, además de la electricidad generada.

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202201738

https://forococheselectricos.com/2022/06/ventana-fotovoltaica-climatizar-edificios-reducir-consumo-energetico.html