用于高透光节能窗户的静电力悬浮空气多层（EPAM）结构
应用物理
2021-06-22 v1
摘要
保温性能差的建筑窗户，尤其是单层玻璃窗，每年浪费美国总能耗的约 7%。本文提出一种静电力悬浮聚合物-空气多层（EPAM）结构，作为面向低收入单层窗用户的具有高透光性和节能性的窗户改造方案。为在大尺寸柔性聚合物薄膜间提供可控且稳定的悬浮力而不降低其视觉透射率（Vt），采用电晕放电（CD）永久充电聚合物薄膜，从而在 CD 充电薄膜两侧间产生可控的永久表面电势差。将液-固接触起电（CE）与 CD 结合，实现对聚合物薄膜各侧表面电势的精确控制。CD+CE 处理薄膜可获得可编程且稳定的静电力，形成具弹复原性的 EPAM 结构，用于低成本、节能的窗户改造。该弹性 EPAM 改造窗可提供低于 0.5 Btu/hr/ft²/°F 的 U 值、高于 70% 的 Vt、低于 1.6% 的雾度，成本低于 $7.4/ft²，比双层玻璃窗至少便宜 10 倍。EPAM 每年节省的能量可达 10⁶ kJ/m² 量级。CD+CE 表面电势编程方案也为其他与电势相关的技术提供了高度可重复且可控的途径。
引用
@article{arxiv.2106.10749,
title = {Electrostatic Force Suspended-Air Multilayer (EPAM) Structure for Highly Transparent Energy Efficient Windows},
author = {Ying Zhong and Rui Kou and Renkun Chen and Yu Qiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10749},
year = {2021}
}