نافذة زايس الشمسية: النافذة كمصدر للطاقة وغير مرئية – طريقة عملها مختلفة تمامًا عما كنت تظنه ​​في البداية

إعادة النظر في النوافذ الشمسية: تقدم شركة Zeiss تقنية الطاقة الشمسية المثيرة ذات التأثير المذهل

"نافذة Zeiss الشمسية: النافذة كمصدر للطاقة وغير مرئية - تختلف طريقة عملها تمامًا عما تعتقد." ومع أخذ ذلك في الاعتبار، قدمت شركة البصريات الشهيرة Zeiss تقنية رائعة في معرض CES 2025 في لاس فيغاس والتي ستغير وجهة نظرنا حول العالم. النوافذ وتكنولوجيا الطاقة الشمسية وكفاءة الطاقة يمكن أن تتغير بشكل جذري. يستخدم هذا الابتكار مجموعة من العناصر الثلاثية الأبعاد والبصرية الدقيقة لتوجيه ضوء الشمس على وجه التحديد إلى الخلايا الشمسية في إطار النافذة دون تغيير مظهر وشفافية الجزء بشكل كبير. في الوقت الذي يتم فيه العمل المكثف في جميع أنحاء العالم على حلول إمدادات الطاقة المستدامة، يمكن أن تكون نافذة زايس الشمسية خطوة رائدة نحو جعل المباني أكثر كفاءة وأكثر صداقة للبيئة وفي نفس الوقت أكثر جمالية. نوضح أدناه كيفية عمله بالتفصيل، مع تسليط الضوء على التطبيقات والفوائد والتحديات المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، تم تقديم أمثلة حول كيف يمكن لنافذة Zeiss الشمسية أن تتيح مجموعة متنوعة من الابتكارات في مجال الزجاج الذكي بما يتجاوز توليد الطاقة النقية.

التكنولوجيا الأساسية: التصوير المجسم والبصريات الدقيقة

أهم ما يميز نافذة Zeiss الشمسية هو استخدام طبقة خاصة مدمجة في الزجاج. يقوم هذا الفيلم ذو البنية الدقيقة بإعادة توجيه أجزاء من ضوء الشمس الساقط بحيث يتم توجيه الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة على وجه الخصوص إلى الخلايا الشمسية في إطار النافذة. ويظل معظم الضوء المرئي شفافًا، بحيث تبدو النوافذ واضحة قدر الإمكان للخارج. يتم تشغيل التصوير المجسم عن طريق تحويل الضوء في اتجاهات محددة باستخدام أنماط التداخل المستهدفة. في حين أن التأثيرات المجسمة معروفة غالبًا بتلاعبها المثير للإعجاب بالضوء وتغيرات الألوان، إلا أنها تكاد تكون غير مرئية مع نافذة Zeiss الشمسية لأنه يُسمح لجزء كبير من طيف الضوء المرئي بالمرور دون تغيير.

في الخلايا الشمسية "التقليدية"، يتم التقاط ضوء الشمس على أكبر مساحة ممكنة على قاعدة من السيليكون أو أي قاعدة أخرى من أشباه الموصلات وتحويلها مباشرة إلى طاقة كهربائية. وفي المقابل، يعمل نظام زايس مع خلية شمسية أصغر بكثير ولكنها عالية التخصص. تم دمج هذا في إطار النافذة و- وفقًا لـ Zeiss - يحقق ما يصل إلى 20 بالمائة من كفاءة الخلية الشمسية الكلاسيكية. وهذا أمر رائع بالنسبة لهذا النوع من التطبيقات لأن مساحة الخلايا الشمسية النشطة صغيرة نسبيًا. وتكمن الحيلة في تركيز وتركيز ضوء الأشعة تحت الحمراء على منطقة أصغر، مما يعني إمكانية الحصول على كميات كبيرة من الطاقة على الرغم من صغر المنطقة النشطة.

الخفاء والشفافية

أحد أهم الأسئلة التي تطرح في أي ابتكار زجاجي هو: "هل تؤثر هذه التقنية الجديدة على الرؤية أو التصميم؟" العديد من المحاولات السابقة لاستخدام النوافذ كمصدر للطاقة غالبًا ما أضرت بالشفافية. إما أن النافذة كانت مظلمة بشكل كبير أو ظهرت ملونة في ظروف إضاءة معينة. كما أدى تكامل الخلايا الشمسية في كثير من الأحيان إلى إعاقات بصرية، على سبيل المثال بسبب مسارات الموصلات المرئية في الزجاج.

من ناحية أخرى، يؤكد زايس على أن الفيلم البصري الدقيق يجب أن يكون غير مرئي عمليًا ويحافظ على انتقال الضوء بنسبة تزيد عن 95 بالمائة. تقول مصادر الشركة: "لقد استثمرنا الكثير من أعمال التطوير للتأكد من أن مظهر النافذة التقليدية لا يتغير بشكل ملحوظ". من الناحية الجمالية، يعد هذا إنجازًا حاسمًا، لأنه من الضروري للمهندسين المعماريين والبنائين ألا يعاني مظهر المبنى من الابتكارات التكنولوجية. إذا أمكن بالفعل دمج هذه التكنولوجيا بسلاسة كما يقترح زايس، فقد تفتح إمكانيات جديدة تمامًا للاستخدام على نطاق واسع في المباني - بدءًا من ناطحات السحاب الزجاجية الحديثة إلى المباني السكنية الأصغر حجمًا.

إنتاج الطاقة وتنظيم درجة الحرارة

الميزة الرئيسية لنافذة Zeiss الشمسية هي تأثيرها المزدوج المستدام: من ناحية، يتم توليد الكهرباء، ومن ناحية أخرى، يمكن للفيلم تنظيم درجة حرارة الغرفة. وتساهم الأشعة تحت الحمراء بشكل خاص في تدفئة المساحات الداخلية لأنها تنقل الطاقة الحرارية. إذا انحرف بعض من هذه الأشعة تحت الحمراء إلى الخلايا الشمسية، فإن كمية أقل من الحرارة تخترق المبنى. والنتيجة هي مناخ الغرفة الذي له تأثير إيجابي، وخاصة في المناطق الحارة، ويمكن أن يقلل من الحاجة إلى تكييف الهواء.

ومع التقاط كل شعاع من ضوء الشمس وتحويله إلى كهرباء، تزداد كفاءة استخدام الطاقة بشكل عام في المبنى. إن الكفاءة التي تهدف زايس إلى تحقيقها بما يصل إلى 20 بالمائة من الخلايا الشمسية المماثلة قد لا تبدو مذهلة للوهلة الأولى، ولكن لا ينبغي للمرء أن ينسى أن هذه تقنية تتضمن استخدام أسطح زجاجية ضخمة يجب تركيبها بأي طريقة يمكن بها توليد الكهرباء. يمكن استخدامها. بشكل عام، يمكن أن يولد هذا كميات كبيرة من الطاقة - خاصة بكميات كبيرة - ويساهم في توازن المبنى الإجمالي.

مجالات التطبيق الممكنة في المباني وخارجها

في عرضه التقديمي، سلط زايس الضوء على مجالات التطبيق المختلفة للنافذة الشمسية. تعتبر مباني المكاتب الكلاسيكية ذات الواجهات الزجاجية الكبيرة مثالية بسبب مساحات النوافذ الواسعة. في المدن الحديثة، تشيع ناطحات السحاب أو على الأقل مجمعات المكاتب متعددة الطوابق ذات الواجهات الزجاجية الواسعة. ومع كل طابق إضافي، تزداد المساحة المحتملة التي يمكن استخدامها لتوليد الطاقة الخضراء. بالإضافة إلى ذلك، هناك مباني سكنية يمكن الآن دمج النوافذ فيها - بغض النظر عن حجمها - مع تقنيات الطاقة الشمسية الأخرى (على سبيل المثال، على السطح) لضمان درجة أعلى من الاكتفاء الذاتي في إمدادات الطاقة.

مجال آخر مثير هو الأسقف: الستائر، أسطح الفناء أو حتى مواقف السيارات. غالبًا ما يتم تصميم هذه الأسطح الآن لتكون شفافة أو شبه شفافة للسماح بمرور الضوء. لماذا لا تولد الطاقة في نفس الوقت؟ يعد الزجاج الشمسي "غير المرئي" خيارًا جذابًا، خاصة عندما يتطلب التصميم قدرًا معينًا من الخفة وتكون المنطقة مخصصة في المقام الأول للحماية من هطول الأمطار.

تعتبر نوافذ السقف والمناور أيضًا مثالية للاستخدام لأنها توفر ضوء الشمس المباشر من زاوية شديدة الانحدار عادةً. ومن ناحية أخرى، لا يمكن غمر الحدائق الشتوية بضوء النهار بهذا الابتكار فحسب، بل يمكن أيضًا تصميمها لتكون إيجابية الطاقة في نفس الوقت. على الرغم من أنه يمكنك تحقيق إنتاج جيد باستخدام الخلايا الشمسية التقليدية على الأسطح المائلة أو الأفقية، إلا أن الحدائق الشتوية غالبًا ما تتطلب أوضح رؤية ممكنة. يمكن أن يكون الفيلم المجسم الذي يعيد توجيه ضوء الأشعة تحت الحمراء فقط مثاليًا هنا.

التحديات التقنية

وبقدر ما تبدو هذه التكنولوجيا مثيرة للإعجاب، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو مدى جدواها التقنية على نطاق واسع. من ناحية، يجب أن يتم تطبيق الفيلم المجسم بالتساوي على الألواح الزجاجية كبيرة الحجم. حتى الآن، لم تُعرف العناصر المجسمة إلا على نطاق أصغر. يجب هنا إنشاء تقنية إنتاج تضمن جودة متسقة بكميات كبيرة وأبعاد كبيرة.

بالإضافة إلى ذلك، تتعرض الخلايا الشمسية المستخدمة في إطارات النوافذ لتحديات خاصة: حيث يتعين عليها أن تتحمل الحرارة والبرودة والرطوبة وغيرها من التأثيرات البيئية دون أن يعاني أدائها بشكل مفرط. يدرك زايس ذلك ويشير إلى سنوات من البحث في علوم المواد التي من شأنها أن تتيح تكاملًا قويًا وطويل الأمد للخلايا. ومع ذلك، من المحتمل أن يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تدخل التكنولوجيا في الإنتاج المتسلسل ويمكن استخدامها في جميع المجالات.

الجوانب الاقتصادية وكفاءة التكلفة

المعيار الحاسم الآخر لنجاح نافذة Zeiss الشمسية في السوق هو مسألة فعالية التكلفة. لأنه حتى لو كانت الفكرة رائعة، يجب على شركات البناء والمهندسين المعماريين والمستثمرين رؤية القيمة المضافة فيما يتعلق بالتكاليف. ووفقًا لبياناتها الخاصة، تخطط شركة Zeiss لجعل التكنولوجيا متاحة للشركات المصنعة الأخرى كمورد للنظام. وهذا يعني أن شركة زايس ستقوم بتزويد الفيلم ذي البنية الدقيقة، وتكنولوجيا الطاقة الشمسية المتكاملة والإلكترونيات، في حين سيتولى مصنعو النوافذ إنتاج النوافذ الكاملة. تعد استراتيجية الترخيص هذه شائعة في الصناعة وتسمح للتقنيات الجديدة بالانتشار بسرعة أكبر.

ومع ذلك، إذا كانت تكاليف نافذة Zeiss الشمسية أعلى بكثير من تكلفة النافذة العادية بالإضافة إلى النظام الكهروضوئي التقليدي على السطح، فقد يكون إقناع العملاء المحتملين أكثر صعوبة. من ناحية أخرى، فإن التكامل المبكر في الواجهة يعني أن شركات البناء قد تكون قادرة على الاستغناء عن الوحدات الكهروضوئية الكلاسيكية أو على الأقل تتطلب مساحة أقل لها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبرامج الدعم أو الحوافز الحكومية للطاقات المتجددة أن تجعل دخول السوق أسهل.

الابتكارات الجمالية والقيمة المضافة للهندسة المعمارية

هناك موضوع مثير للاهتمام وهو كيف يمكن للمهندسين المعماريين والمصممين العمل مع نافذة Zeiss الشمسية. إذا كان من الممكن بالفعل دمج التكنولوجيا بشكل غير مرئي تقريبًا، فسوف يفتح ذلك إمكانيات تصميم جديدة. لطالما كانت قذائف البناء المزججة معيارًا في الهندسة المعمارية الحديثة. مع نظام زايس، ليس فقط الجدران الخارجية، ولكن أيضًا التركيبات الزجاجية الفنية في الداخل أو الخارج، أو الدرابزين الزجاجي أو حتى الأرضيات الزجاجية الخاصة يمكن تجهيزها بخلايا شمسية دون التأثير على الإحساس بالمساحة.

بالإضافة إلى ذلك، يعد زايس بإمكانية توسيع التكنولوجيا على المدى الطويل. يمكن تكييف الفيلم الهولوغرافي ليناسب نطاقات طيفية مختلفة، مما قد يسمح للمهندسين المعماريين بإنشاء تأثيرات إضافية. سيكون من المتصور النظر في الأسطح الزجاجية التي تحصد الطاقة أثناء النهار وتتوهج في ضوء خافت عند الغسق من أجل تحديد لهجات معمارية معينة. قد يؤدي هذا إلى مفاهيم جمالية وإضاءة جديدة تمامًا.

في الوقت الذي يحدد فيه التواجد الرقمي للشركة مدى نجاحها، يتمثل التحدي في كيفية جعل هذا التواجد حقيقيًا وفرديًا وبعيد المدى. تقدم Xpert.Digital حلاً مبتكرًا يضع نفسه كنقطة تقاطع بين مركز الصناعة والمدونة وسفير العلامة التجارية. فهو يجمع بين مزايا قنوات الاتصال والمبيعات في منصة واحدة ويتيح النشر بـ 18 لغة مختلفة. إن التعاون مع البوابات الشريكة وإمكانية نشر المقالات على أخبار Google وقائمة التوزيع الصحفي التي تضم حوالي 8000 صحفي وقارئ تزيد من مدى وصول المحتوى ورؤيته. ويمثل هذا عاملاً أساسيًا في المبيعات والتسويق الخارجي (SMmarketing).

المزيد عنها هنا:

• أصلي. بشكل فردي. عالمي: استراتيجية Xpert.Digital لشركتك

الرؤية المستقبلية: “الزجاج الذكي متعدد الوظائف”

يتحدث زايس عن "لحظة جوتنبرج" في التصوير المجسم. في حين أن الصور المجسمة اليوم تقتصر في كثير من الأحيان على تطبيقات خاصة، فمن الممكن أن يظهر سوق زجاج متعدد الوظائف لا يتم فيه دمج توليد الطاقة فحسب، بل يتم أيضًا دمج الوظائف الذكية الأخرى. لقد أظهرت الشركة بالفعل في معرض CES أنه يمكن وضع الكاميرات أو أجهزة الاستشعار غير المرئية على نفس اللوحة الزجاجية. يمكن جعل أنظمة مساعدة السائق في المركبات غير واضحة أو يمكن جعل الكاميرات الأمنية في المباني غير مرئية عمليًا.

تسليط الضوء آخر: العروض الثلاثية الأبعاد. وقال بيان صادر عن شركة زايس: "إننا نقوم بتمكين عروض الواقع المعزز على الزجاج الأمامي دون شغل مساحة تثبيت إضافية". وهذا يعني أنه يمكن تجهيز السيارات بزجاج أمامي يعرض معلومات القيادة مباشرة في مجال رؤية السائق. ويمكن أيضًا استخدام هذه الوظيفة لوسائل النقل أو الآلات الأخرى، وكل ذلك بدون أجهزة عرض ضخمة الحجم تشغل حاليًا مساحة كبيرة.

فكرة الإضاءة الذكية في الداخل رائعة أيضًا. لماذا لا تستخدم الضوء الذي يتم جمعه خلال النهار لخلق أجواء تشبه ضوء النهار في المساء؟ وبمساعدة عناصر ثلاثية الأبعاد خاصة، يمكن للضوء أن يضيء الغرفة من العدم على ما يبدو، دون تركيب أي أضواء مرئية. ولا تزال هذه المفاهيم مجرد رؤى، ولكن من الواضح بالفعل ما هي الإمكانات التي يمكن أن تطورها هذه التكنولوجيا.

الاستدامة والمنظور البيئي

أحد أكبر المحركات لتطوير تقنيات الطاقة الشمسية الجديدة هو الحاجة الملحة لاستبدال الوقود الأحفوري وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. يمكن لنافذة زايس الشمسية أن تقدم مساهمة مهمة هنا إذا كان من الممكن استخدام الأسطح الزجاجية للطاقة على نطاق واسع. تتميز المدن الحديثة بأسطح النوافذ الضخمة، والتي لا تسمح حتى الآن إلا بدخول الضوء إلى الداخل أو تخدم جماليات المبنى. وإذا قامت هذه النوافذ أيضًا بتوليد الكهرباء، فإن ذلك يزيد من حصة الطاقة المتجددة في المزيج العام.

وهناك فائدة بيئية أخرى تتمثل في تقليل تبريد المبنى عن طريق إعادة توجيه ضوء الأشعة تحت الحمراء، مما قد يقلل من الطاقة اللازمة لتكييف الهواء. في العديد من مناطق العالم، أصبح تبريد المباني ذا أهمية متزايدة، خاصة في أوقات تغير المناخ وارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة العالمية. يمكن لنافذة زايس الشمسية أن توفر راحة ملحوظة هنا.

وبطبيعة الحال، يعتمد التوازن البيئي النهائي أيضًا على عملية التصنيع. يستهلك إنتاج البصريات الدقيقة والتصوير المجسم والخلايا الشمسية الموارد والطاقة. ومع ذلك، تعمل شركات مثل زايس على جعل هذه العمليات أكثر كفاءة واستدامة من أي وقت مضى. على المدى الطويل، يمكن أن يؤدي العمر المتزايد للواجهات الزجاجية مع توليد الطاقة المتكامل إلى إطفاء تكاليف التصنيع الأولية والبصمة البيئية.

التكامل في المباني الذكية

المباني الذكية هي مجال متنامي في الهندسة المعمارية وتكنولوجيا البناء. تُستخدم أجهزة الاستشعار والمحركات والأنظمة الذكية للتحكم تلقائيًا في متطلبات الطاقة وتكييف الهواء والإضاءة والأمن. تتناسب نافذة Zeiss الشمسية تمامًا مع هذه التطورات. فمن ناحية، توفر الطاقة، ومن ناحية أخرى، يمكن لأجهزة الاستشعار والكاميرات المدمجة القيام بوظائف إضافية: قياس زاوية سقوط الضوء، وتحليل مصدر الحرارة، وإضاءة المناطق الداخلية أو حتى التحكم في التظليل الآلي عندما يصبح ضوء الشمس شديدًا جدًا.

وبالاشتراك مع تكنولوجيا إدارة المباني، يمكن تحسين النوافذ الفردية ديناميكيًا. إذا فكرت أكثر في المستقبل، يمكنك أن تتخيل النوافذ تكتشف ظروف الإضاءة الخارجية في الوقت الحقيقي وتسمح للطاقة الشمسية بالدخول فقط عند الحاجة إليها. وفي الوقت نفسه، يمكن استخدام الضوء الزائد لشحن البطاريات أو تشغيل أنظمة أخرى في شبكة صغيرة، مما يجعل المبنى مكتفيًا ذاتيًا تقريبًا.

التآزر المحتمل مع التقنيات الأخرى

نافذة زايس الشمسية ليست وحدها في العالم المبتكر للطاقات المتجددة. تعمل المزيد والمزيد من الشركات الناشئة والشركات القائمة على حلول الخلايا الكهروضوئية الشفافة أو الخلايا الكهروضوئية العضوية أو غيرها من أشكال الأسطح الزجاجية المولدة للطاقة. على الرغم من أن نظام زايس له نهجه الفريد بسبب توجهه البصري المصغر والهولوغرافي، إلا أن التآزر مع التطورات الأخرى لا يزال ممكنًا.

على سبيل المثال، يمكن دمج الخلايا الشمسية المدمجة في النوافذ مع أنظمة استعادة الحرارة. إذا تم تحويل الضوء الساقط في الشتاء إلى حرارة، فيمكن تخزين هذه الطاقة بطريقة مستهدفة. يمكن للمبنى الذكي استخدام أجهزة الاستشعار لتحديد متى يمتص الحرارة أو يطلقها. ومن الممكن أيضًا ربط المركبات والمباني والبنية التحتية بمثل هذه النوافذ: حيث يمكن للسيارات الكهربائية الوقوف مباشرة أمام النوافذ التي تزود الكهرباء لاسلكيًا أو عبر المكونات الإضافية.

الكاميرات الخفية والتطبيقات الأمنية

ومن خلال تقنية الزجاج الذكي متعدد الوظائف، تؤكد شركة Zeiss أيضًا على إمكانية دمج الكاميرات وأجهزة الاستشعار بشكل غير مرئي في الألواح الزجاجية. ويمكن استخدام ذلك في العديد من المجالات: كاميرات المراقبة في المباني العامة، والحلول الأمنية في المطارات أو محطات القطارات وحتى أنظمة مساعدة السائق في المركبات. يقول زايس: "إذا لم تتمكن من رؤية الكاميرات، يصبح التصميم أكثر تناغمًا ويتم توسيع الوظائف".

وفي الوقت نفسه، تثير الكاميرات غير المرئية أسئلة جديدة في مجال حماية البيانات والخصوصية. إذا قامت شركة أو هيئة بتثبيت كاميرات في زجاج النوافذ بطريقة لا يمكن رؤيتها، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو ما إذا كان هناك ما يكفي من العلامات والإطار القانوني. لذا، لا توجد مناقشات فنية فحسب، بل هناك أيضًا مناقشات اجتماعية وأخلاقية حول المدى الذي ينبغي أن يصل إليه دمج التكنولوجيا الذكية في البيئات اليومية.

شاشات ثلاثية الأبعاد للواقع المعزز

أحد الجوانب ذات المظهر المستقبلي بشكل خاص لنافذة Zeiss الشمسية هو القدرة على إنشاء عروض ثلاثية الأبعاد على الزجاج. تخيل أنك تنظر من النافذة، وكما هو الحال في فيلم الخيال العلمي تقريبًا، يتم عرض المعلومات: توقعات الطقس ودرجة الحرارة والوقت، وربما طبقة من الواقع المعزز التي تعرض الخطوط العريضة للمباني أو معلومات الشارع في مجال رؤيتك.

ولا يمكن للأسر الخاصة فقط أن تستفيد من ذلك، بل أيضا للصناعة والتجارة. في مرافق الإنتاج، يمكن استخدام الألواح الزجاجية لعرض تعليمات العمل أو البيانات في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى شاشات أو أجهزة لوحية إضافية. إن موضوع شاشات العرض الأمامية معروف جيدًا بالفعل في صناعة السيارات، لكن الأنظمة التقليدية تصل بسرعة إلى حدود المساحة وخيارات التكامل. إن العرض المجسم في الزجاج الأمامي والذي لا يتطلب جهاز عرض مرئي يمكن أن يكون جذابًا جدًا للمصنعين.

الصيانة وطول العمر

تعد صيانة مثل هذا الابتكار وطول عمره من العوامل الحاسمة للاستخدام العملي. يمكن تنظيف الأسطح الزجاجية التقليدية بانتظام دون التأثير على الجزء الداخلي. ومع ذلك، مع نافذة Zeiss الشمسية، يتم دمج الغشاء الذكي في العبوة الزجاجية، بحيث يكون محميًا بشكل مثالي بشكل دائم من التأثيرات البيئية. ومع ذلك، فإن التغيرات في درجات الحرارة والأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تترك بصماتها على مر السنين.

تتطلب الخلايا الشمسية المدمجة في إطار النافذة أيضًا تصميمًا يمكنه تحمل الرطوبة والتقلبات القوية في درجات الحرارة. وهنا، يتعين على الشركات المصنعة التأكد من بقاء الخلايا وظيفية لسنوات عديدة. ومن المرجح أن تقدم زايس ضمانات أو شهادات لزيادة الثقة في التكنولوجيا. في نهاية المطاف، تعتمد الجدوى الاقتصادية بشكل كبير على المدة التي يمكن للنظام من خلالها توفير الكهرباء دون خسائر كبيرة في الكفاءة.

التجميع والتعديل التحديثي

في مشاريع البناء الجديدة، يجب أن يكون دمج نافذة Zeiss الشمسية أمرًا سهلاً نسبيًا، حيث يمكن بالفعل أخذ النوافذ بعين الاعتبار في مرحلة التخطيط. ومع ذلك، بالنسبة للمباني القائمة، تطرح مسألة التعديل التحديثي. من الناحية النظرية، يمكن تجهيز المبنى الذي يحتوي بالفعل على مساحات نوافذ كبيرة بنوافذ جديدة. ومع ذلك، فإن هذا يعني قدرًا كبيرًا من جهود التحويل، ولهذا السبب يجب النظر بعناية في الجدوى الاقتصادية للتعديل التحديثي.

ومع ذلك، قد تكون هناك مشاريع تجريبية جذابة، على سبيل المثال عند تجديد مجمعات المكاتب الكبيرة حيث يجب استبدال النوافذ على أي حال. في مثل هذه الحالات، يمكن تركيب نافذة Zeiss الشمسية مباشرة بدلاً من النوافذ القديمة، مما يجعل المبنى مكتفيًا ذاتيًا جزئيًا من الطاقة بعد التجديد ويتلقى أحدث التقنيات. ومع ذلك، بالنسبة لأصحاب المنازل الأفراد الذين يريدون فقط استبدال عدد قليل من النوافذ، يبقى التحقق مما إذا كان إنتاج الطاقة الذي يمكن تحقيقه يبرر السعر.

المنافسة مع وحدات الطاقة الشمسية الكلاسيكية؟

والسؤال الذي يطرح نفسه هو ما إذا كانت نافذة زايس الشمسية تتنافس مع وحدات الطاقة الشمسية التقليدية أو يمكن أن تحل محلها. واقعيا، سيكون أكثر من مجرد إضافة. لا تزال الوحدات الكهروضوئية الكلاسيكية الموجودة على الأسطح توفر كفاءة عالية بتكاليف منخفضة نسبيًا. من ناحية أخرى، يتم استخدام Windows بشكل أساسي للرؤية ويجب أن يلبي المتطلبات الأخرى. ومع ذلك، يمكن لنافذة Zeiss الشمسية أن تفتح مصادر طاقة إضافية، خاصة عندما تكون مساحة السطح محدودة أو حيث تكون لديك بالفعل أسطح زجاجية كبيرة.

بالإضافة إلى ذلك، في المناطق الحضرية حيث تصل أسطح المباني الشاهقة بسرعة إلى حدود سعتها، قد يكون من المنطقي جدًا استخدام الواجهات أيضًا. يؤدي الجمع بين النظام الكهروضوئي على الأسطح والنوافذ الشمسية إلى تحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية ويمكن أن يضمن الاكتفاء الذاتي من الطاقة في المباني - خاصة إذا تم توسيع تقنيات التخزين بشكل أكبر.

الأسواق المحتملة والمنظور العالمي

إن الأسواق العالمية للبناء وتكنولوجيا الطاقة ضخمة. لا سيما في المناطق ذات المستويات العالية من الإشعاع الشمسي، مثل أجزاء من آسيا أو أفريقيا أو أمريكا الجنوبية، قد يكون الطلب على حلول النوافذ لتوليد الكهرباء مرتفعًا للغاية. وفي الوقت نفسه، هناك حاجة كبيرة للتبريد، وهو ما يمكن أن تقلله نافذة Zeiss الشمسية عن طريق إعادة توجيه ضوء الأشعة تحت الحمراء.

وحتى في أوروبا، حيث الاستدامة وكفاءة الطاقة لها متطلبات قانونية صارمة، يبحث المهندسون المعماريون والبناؤون دائمًا عن حلول مبتكرة لبناء مباني صديقة للمناخ. يتم رفع معيار كفاءة الطاقة بشكل مستمر، خاصة في المباني الجديدة، مما يجعل دمج تقنيات الطاقة الشمسية الحديثة أمرًا ضروريًا عمليًا. وهذا يعني أن هناك إمكانات كبيرة لشركات مثل زايس لتسويق نظامها في جميع أنحاء العالم، بشرط أن يحقق بالفعل الخصائص الموعودة من حيث الشفافية والكفاءة والجماليات.

تحديات إطلاق السوق

حتى لو بدت نافذة زايس الشمسية واعدة، فهناك بالطبع تحديات يجب التغلب عليها. بالإضافة إلى السؤال المذكور أعلاه حول القدرة الإنتاجية والتكاليف، يجب أيضًا توصيل فوائد العملاء بدقة. يشكك العديد من المشترين المحتملين في البداية بشأن التقنيات الجديدة. تريد أن ترى بيانات ملموسة عن الكفاءة وطول العمر والصيانة وفترة الاسترداد.

هناك أيضًا حاجة لتأمين التكنولوجيا من منظور معماري وتنظيمي. لا يُسمح بسهولة بأنواع جديدة من عناصر الواجهة في جميع البلدان. يجب الالتزام بمعايير ولوائح البناء المتعلقة بالحماية من الحرائق والإحصائيات وعزل المباني. ولا ينبغي الاستهانة أيضًا باللوائح الكهربائية الخاصة بأسلاك النوافذ الشمسية. ولذلك سيتعين على زايس العمل بشكل وثيق مع هيئات المعايير والموافقة لجلب التكنولوجيا إلى السوق بسرعة.

الرؤية: المباني كمحطات توليد الطاقة في المستقبل

في عالم يبتعد بشكل متزايد عن نموذج محطة الطاقة المركزية نحو شبكات الطاقة اللامركزية، هناك إمكانات كبيرة في التكنولوجيا التي تحول المباني إلى محطات طاقة أصغر. تتخذ زايس خطوة في هذا الاتجاه من خلال نافذتها الشمسية. إذا كانت كل نافذة في مبنى شاهق تولد الكهرباء ويتم توزيع هذه الكهرباء أو تخزينها في شبكة صغيرة ذكية، فإنك تقترب من فكرة إمدادات الطاقة اللامركزية.

وفي الوقت نفسه، يتم تخفيف العبء على شبكة الكهرباء من خلال ربط الإنتاج والاستهلاك المحلي. يمكن لمبنى المكاتب أن يغطي جزئيًا احتياجاته من الكهرباء للإضاءة أو تكييف الهواء أو أنظمة الكمبيوتر. جنبًا إلى جنب مع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل الخلايا الشمسية الموجودة على الأسطح أو الطاقة الحرارية الأرضية أو توربينات الرياح في المناطق الحضرية، يتم إنشاء مزيج يساعد في دفع تحول الطاقة. تعد نافذة Zeiss الشمسية جزءًا مهمًا من اللغز في هذا السياق.

محرك الابتكار زايس وفرص التعاون

Zeiss هي شركة مشهورة عالميًا صنعت اسمًا لنفسها في المقام الأول من خلال الأنظمة البصرية عالية الجودة. بالإضافة إلى عدسات الكاميرا والمجاهر، تغطي شركة Zeiss منذ فترة طويلة نطاقًا واسعًا من التطبيقات عالية التقنية. يُظهر تطوير النافذة الشمسية كيف تستخدم الشركة خبرتها في مجال البصريات والبصريات الدقيقة وعلوم المواد لفتح أسواق جديدة تمامًا.

ومن وجهة نظر شركاء التعاون، فمن المنطقي أن تعمل شركة زايس بشكل وثيق مع شركات تصنيع الزجاج الرائدة والمكاتب المعمارية ومطوري العقارات وقطاع الطاقة. وبهذه الطريقة، يمكن تنفيذ مشاريع تجريبية تظهر التكنولوجيا في الاستخدام العملي. يمكن أيضًا أن تكون معاهد البحث أو الجامعات مهتمة بمثل هذا التعاون من أجل دراسة التأثيرات على بيئة البناء أو توازن الطاقة في المناطق الحضرية.

ما وراء "لحظة جوتنبرج".

تستخدم زايس نفسها مصطلح "لحظة جوتنبرج" لتوضيح إمكانات تقنية التصوير المجسم الخاصة بها. أحدث يوهانس جوتنبرج ثورة في طباعة الكتب وضمن الانتشار السريع للمعرفة. وبالمثل، فإن توفر صورة ثلاثية الأبعاد مستقرة وفعالة من حيث التكلفة ومنتجة بكميات كبيرة للزجاج ينبغي أن يؤدي إلى تعزيز الابتكار في مجموعة واسعة من المجالات. سيكون من المثير للاهتمام معرفة الصناعات والتطبيقات التي سنجد فيها أنظمة ثلاثية الأبعاد في المستقبل: من الطاقة الشمسية وتكنولوجيا المركبات إلى الترفيه والتعليم والطب.

ويتمثل التحدي في بناء هذه الريادة التكنولوجية بشكل مستدام مع تلبية توقعات السوق. إذا تمكن زايس من خفض تكاليف الإنتاج وإثبات موثوقية الأنظمة، فمن الممكن أن تصبح النافذة الشمسية واسعة الانتشار. وتعتمد المدة التي سيستغرقها ذلك على التقدم في البحث والتطوير، ولكن أيضًا على عوامل خارجية مثل الطلب في السوق، والظروف السياسية، وتوافر المواد الخام.

نافذة على مستقبل مستدام

"نافذة زايس الشمسية: النافذة كمصدر للطاقة وغير مرئية - طريقة عملها مختلفة تمامًا عما تعتقد." يصل هذا الشعار إلى جوهر الفكرة: النوافذ التي يمكنها أن تفعل أكثر من مجرد السماح بمرور الضوء يمكنها أن تقودنا نحو ذلك مستقبل أكثر استدامة. إن الجمع بين التصوير المجسم والبصريات الدقيقة والخلايا الشمسية المتخصصة للغاية يعد بتكنولوجيا أنيقة وفعالة وصديقة للبيئة. وفي الوقت نفسه، فإنه يفتح الباب أمام عالم لا يكون فيه الزجاج مجرد عنصر سلبي، بل يلعب دورًا نشطًا في توليد الطاقة والتحكم في المناخ وعرض المعلومات.

سيحدد الوقت ما إذا كانت نافذة Zeiss الشمسية ستنتشر في السوق الأوسع. هناك الكثير مما يشير إلى أن المباني أصبحت على نحو متزايد "بيئات ذكية" تلعب فيها أجهزة الاستشعار المتكاملة وتقنيات الطاقة المتجددة دورا طبيعيا. إذا أمكن تصنيع هذه التكنولوجيا بطريقة فعالة من حيث التكلفة وبقوة، فقد يصبح حلم الواجهات المولدة للطاقة في متناول اليد. وليس ذلك فحسب: فالتطبيقات الأخرى التي يمكن تصورها مثل أجهزة الاستشعار غير المرئية والشاشات الثلاثية الأبعاد والإضاءة الذكية تمنح أيضًا "الزجاج الذكي متعدد الوظائف" جاذبية خاصة.

في عالم يتسم بالجوع المتزايد للطاقة والنضال من أجل حلول صديقة للمناخ، فإن أي ابتكار يجمع بشكل متناغم بين الجمال والوظيفة يمكن أن يكون علامة فارقة. يبدو أن نافذة زايس الشمسية في طريقها لتصبح علامة فارقة. إنه يفتح آفاقًا جديدة للهندسة المعمارية والتصميم وإنتاج الطاقة المستدامة. ويمنحنا الأمل في أننا سنعيش ذات يوم في مدن حيث تساعدنا حتى النوافذ غير الواضحة على المضي خطوة أخرى على طريقنا إلى مجتمع منخفض الكربون.

☑️ دعم الشركات الصغيرة والمتوسطة في الإستراتيجية والاستشارات والتخطيط والتنفيذ

☑️ إنشاء أو إعادة تنظيم الإستراتيجية الرقمية والرقمنة

☑️ توسيع عمليات البيع الدولية وتحسينها

☑️ منصات التداول العالمية والرقمية B2B

☑️ رائدة في تطوير الأعمال

 

سأكون سعيدًا بالعمل كمستشار شخصي لك.

يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أدناه أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) .

إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.

 

 

تعد Xpert.Digital مركزًا للصناعة مع التركيز على الرقمنة والهندسة الميكانيكية والخدمات اللوجستية/اللوجستية الداخلية والخلايا الكهروضوئية.

من خلال حل تطوير الأعمال الشامل الذي نقدمه، فإننا ندعم الشركات المعروفة بدءًا من الأعمال الجديدة وحتى خدمات ما بعد البيع.

تعد معلومات السوق والتسويق وأتمتة التسويق وتطوير المحتوى والعلاقات العامة والحملات البريدية ووسائل التواصل الاجتماعي المخصصة ورعاية العملاء المحتملين جزءًا من أدواتنا الرقمية.

يمكنك معرفة المزيد على: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus