پنجره دوجداره هوشمند

مقدمه

همزمان با پیشرفت بشر در تمام جنبه‌های زندگی، فناوری به تدریج وارد اصلی‌ترین مکان آسایش انسان‌ها، یعنی خانه‌ها شده است. صنعت ساختمان‌سازی نیز در هر بخشی که ممکن بوده، هوشمندسازی را به کار گرفته است. پنجره‌های دوجداره هوشمند یکی از این نوآوری‌هاست که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، به ارتقای آسایش خانواده‌ها و کاهش هزینه‌های انرژی کمک می‌کند. در این مقاله، به بررسی مکانیزم‌های هوشمند این پنجره‌ها، از جمله شیشه‌های هوشمند، سنسورهای پیشرفته و سیستم‌های خودکار باز و بسته شدن پرداخته خواهد شد.

پنجره دوجداره هوشمند چیست و چه کاربردی دارد

پنجره‌های دوجداره هوشمند مشابه پنجره‌های دوجداره معمولی هستند؛ با این تفاوت که علاوه بر ویژگی‌های عایق‌بندی حرارتی و صوتی، به فناوری‌هایی چون سنسورهای دما، رطوبت و حتی کنترل از راه دور مجهز شده‌اند. این پنجره‌ها قادرند به طور خودکار باز و بسته شوند یا شیشه‌های آن‌ها به‌گونه‌ای تغییر حالت دهند که میزان نور و دما تنظیم گردد. در برخی موارد پیشرفته‌تر، این پنجره‌ها می‌توانند به سیستم‌های خانه هوشمند متصل شوند تا راحتی و بهره‌وری انرژی بیشتری فراهم کنند.

شیشه‌های هوشمند

شیشه‌های هوشمند در عملکرد این پنجره‌ها نقش کلیدی دارند و در واقع قلب فناوری پنجره‌های دوجداره هوشمند به حساب می آیند. این شیشه‌ها با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته می‌توانند شفافیت خود را تغییر دهند. سه نوع رایج از این شیشه‌ها عبارتند از:

شیشه‌های الکتروکرومیک

این نوع شیشه‌ها با اعمال ولتاژ، شفافیت خود را تغییر می‌دهند. تحت تاثیر ولتاژ، یون‌ها (معمولاً یون‌های لیتیم) از لایه الکتروکرومیک به لایه‌های دیگر منتقل می‌شوند و باعث تغییر رنگ یا شفافیت شیشه می‌گردند. این فرآیند بازگشت‌پذیر است و به کاربران این امکان را می‌دهد که میزان نور ورودی به فضا را کنترل کنند.

شیشه‌های فتوکرومیک

این شیشه‌ها به‌طور خودکار با تغییر شدت نور (مثل نور خورشید) تاریک می‌شوند. مواد فتوکرومیک به کار رفته در این شیشه‌ها، تحت تأثیر تابش نور (مانند UV) تغییر رنگ می‌دهند. وقتی شدت نور کاهش یابد، این مواد به حالت شفاف اولیه خود باز می‌گردند.

شیشه های ترموکرومیک

شیشه ترموکرومیک در پنجره‌های هوشمند در واکنش به تغییرات دما، شفافیت خود را کاهش می‌دهند و تیره می‌شوند. مکانیزم آن به این صورت است که با افزایش دما، شیشه ترموکرومیک میزان نور مرئی و نور فروسرخ (IR) که عامل اصلی انتقال گرما است را کاهش می‌دهد. این ویژگی در روزهای گرم کمک می‌کند تا از ورود گرمای اضافی به داخل ساختمان جلوگیری شود و مصرف انرژی برای تهویه کاهش یابد.

جنبه‌های هوشمند بودن پنجره دوجداره

پنجره‌های دوجداره هوشمند تنها محدود به شیشه‌های آن‌ها نیستند و معمولاً به ویژگی‌های هوشمند دیگری مانند سیستم‌های خودکار باز و بسته شدن، سنسورها، یراق‌آلات هوشمند و ارتباط با سیستم‌های خانه هوشمند نیز مجهز هستند. به طور کلی، هر بخشی از پنجره که قابلیت کنترل و تغییر خودکار را داشته باشد، به‌عنوان ویژگی هوشمند شناخته می‌شود.

1) سنسورهای پیشرفته: بهینه‌سازی محیط داخلی

استفاده از سنسورهای مختلف یکی از ویژگی‌های برجسته پنجره‌های هوشمند است که به بهینه‌سازی شرایط محیطی کمک می‌کند. در صورتی که دما یا رطوبت تغییر کند، سنسورها اطلاعات مربوطه را به سیستم مرکزی پنجره ارسال می‌کنند و پنجره به‌طور خودکار واکنش نشان می‌دهد. این سنسورها شامل موارد زیر می‌شوند:

سنسورهای دما و رطوبت

این سنسورها معمولاً در پروفیل یا قاب پنجره نصب می‌شوند و به سیستم کمک می‌کنند تا تغییرات دما و رطوبت محیط داخلی و خارجی را اندازه‌گیری کنند. با استفاده از این اطلاعات، سیستم مرکزی می‌تواند به‌طور خودکار شیشه‌ها را تنظیم کند یا سیستم‌های تهویه را فعال نماید.

سنسورهای نور

این سنسورها نور محیط را اندازه‌گیری کرده و شفافیت شیشه را بر اساس شدت نور تنظیم می‌کنند. این ویژگی به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند و راحتی بصری بیشتری را فراهم می‌نماید.

2) مکانیزم‌های خودکار باز و بسته شدن پنجره

یکی از ویژگی‌های مهم پنجره‌های هوشمند، مکانیزم‌های خودکار باز و بسته شدن است که به کمک موتورهای الکتریکی یا عملگرهای مکانیکی انجام می‌شود. این مکانیزم‌ها به پنجره اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به دخالت دست، به‌طور خودکار باز یا بسته شود. مکانیزم سیستم‌های خودکار باز و بسته شدن پنجره‌ها شامل موارد زیر است:

موتورهای الکتریکی

این موتورها در پروفیل یا قاب پنجره نصب شده و با کمک یک سیستم کنترلی مرکزی یا از طریق دستورات از راه دور، امکان باز و بسته شدن خودکار پنجره‌ها را فراهم می‌کنند.

سیستم اتصال به خانه هوشمند

پنجره‌های هوشمند عموماً به سیستم‌های خانه هوشمند متصل می‌شوند و از این طریق می‌توانند با سایر دستگاه‌های خانه مانند چراغ‌ها، ترموستات‌ها و سیستم‌های امنیتی هماهنگ عمل کنند.

کنترل هوشمند

سیستم‌های کنترل هوشمند به کاربران اجازه می‌دهند تا از طریق اپلیکیشن‌های موبایل یا دستیارهای صوتی مثلا Google Assistant، پنجره‌ها را کنترل کنند. شما می‌توانید با استفاده از دستورات صوتی، پنجره‌ها را باز و بسته کنید. این قابلیت به ویژه برای بهبود امنیت و صرفه‌جویی در انرژی کاربرد دارد.

کنترل از راه دور

کنترل باز و بست پنجره ها از طریق اپلیکیشن‌های موبایل یا حتی از راه اینترنت یکی دیگر از قابلیت های این سیستم است.

4) سیستم‌های تهویه هوشمند

پنجره‌های هوشمند می‌توانند با سیستم‌های تهویه ساختمان هماهنگ شوند. به عنوان مثال، وقتی که سطح CO2 یا رطوبت در داخل خانه افزایش می‌یابد، پنجره به طور خودکار باز می‌شود تا تهویه مناسبی ایجاد شود.

به کار گیری هوش مصنوعی در تهویه: برخی سیستم‌های پیشرفته از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی نیاز به تهویه استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها می‌توانند به طور خودکار و بر اساس شرایط محیطی، تصمیم بگیرند که آیا پنجره باید باز شود یا نه.

5) یراق‌آلات هوشمند

در برخی از پنجره‌های هوشمند، یراق آلات نیز تا حدی تابع هوشمندی می شود و به پنجره‌ها اجازه می‌دهند علاوه بر باز و بسته شدن خودکار، ویژگی‌های پیشرفته‌تری چون کنترل از راه دور و بهینه‌سازی امنیت را ارائه دهند.

سیستم‌های قفل هوشمند

این سیستم‌ها به کاربران اجازه می‌دهند تا از راه دور قفل و باز کردن پنجره‌ها را کنترل کنند. برخی از این سیستم‌ها نیز دارای قابلیت تشخیص اثر انگشت یا رمز عبور برای افزایش امنیت هستند. همچنین می‌توان آنها را از طریق گوشی هوشمند یا سیستم خانه هوشمند کنترل کرد.

حسگرهای باز و بسته بودن پنجره

این حسگرها وظیفه نظارت بر وضعیت باز یا بسته بودن پنجره‌ها را دارند. اطلاعات جمع‌آوری شده توسط این حسگرها به سیستم مرکزی ارسال می‌شود و به افراد این امکان را می‌دهد تا از وضعیت پنجره‌ها در هر لحظه مطلع شوند.

دستگیره‌های هوشمند

این دستگیره‌ها می‌توانند به شما اجازه دهند که پنجره‌ها را بدون نیاز به حرکت فیزیکی دستگیره‌ها باز و بسته کنید. دستگیره‌های هوشمند مجهز به حسگرهای لمسی و سیستم‌های تشخیص هویت هستند. این دستگیره‌ها می‌توانند با استفاده از بلوتوث یا NFC به دستگاه‌های موبایل متصل شده و امکان کنترل آسان پنجره‌ها را فراهم کنند.

مزایای استفاده از پنجره‌های دو جداره هوشمند

1. بهره‌ وری انرژی: با کنترل دقیق دما و نور ورودی، این پنجره‌ها می‌توانند مصرف انرژی برای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

2. افزایش راحتی: تنظیم خودکار شفافیت شیشه و تهویه محیط داخلی، راحتی بیشتری را برای ساکنان فراهم می‌کند.

3. امنیت: سیستم‌های هوشمند به کاربران اجازه می‌دهند تا از هر جایی بر وضعیت پنجره‌ها نظارت داشته باشند و در صورت نیاز آنها را کنترل کنند.

4. حریم خصوصی: با استفاده از شیشه‌های هوشمند مات شونده، کاربران می‌توانند به راحتی سطح حریم خصوصی مورد نظر خود را تنظیم کنند.

نصب و نگهداری پنجره دوجداره هوشمند

نصب این پنجره‌ها نیاز به مهارت‌های تخصصی دارد و باید توسط تکنسین‌های ماهر انجام شود.

نگهداری این پنجره ها بسیار ساده است. تنها بایستی به تمیزی شیشه‌ها توجه نموده و از سلامت حسگرها مطمئن باشیم.

هزینه و قیمت پنجره دوجداره هوشمند

با توجه به لوازم به کار رفته مربوط به هوشمندسازی این پنجره‌ها و نصب تخصصی آن، طبیعتاً قیمت آن‌ها از پنجره دوجداره معمولی بالاتر است. میزان قیمت نیز بستگی به این دارد که چه مقدار هوشمندسازی در آن به کار رفته است. سطوح مختلف را در بندهای قبلی مقاله به طور کامل شرح دادیم. در کل با هزینه‌های افزوده خرید پنجره دوجداره هوشمند، در بلندمدت با صرفه‌جویی در انرژی جبران می‌شود.

قیمت پنجره دو جداره

نتیجه‌گیری

پنجره‌های دوجداره هوشمند با فناوری‌های پیشرفته خود، علاوه بر بهبود عایق‌بندی حرارتی و صوتی، آسایش بیشتری برای ساکنان فراهم می‌کنند. ویژگی‌هایی همچون تنظیم خودکار دما و نور، بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش امنیت از مزایای این پنجره‌هاست. هرچند هزینه‌های اولیه نصب بالاتر است، اما در بلندمدت با صرفه‌جویی در انرژی این هزینه‌ها جبران می‌شود. استفاده از پنجره‌های هوشمند می‌تواند گامی مؤثر در ارتقای کیفیت زندگی و حفظ منابع باشد.