Hogyan lehet az otthonokat a lehető leghatékonyabb módon energiatakarékosabbá tenni? Az egyik megoldást a hűtési és fűtési módszerek megújítása jelentheti, mivel általában ezek emésztik fel a költségek jelentős részét: 2020-as európai uniós statisztikák szerint a háztartások által felhasznált energia 62,8%-át a lakások fűtése teszi ki, a fürdésre és más célokra használt melegvíz melegítése pedig emellett 15,1%-ot igényel. Érdekes módon a hűtésre használt energia mennyisége a magánszektor esetében elenyésző, csak 0,4%-át jelenti a teljes fogyasztásnak, de az Európán kívüli, forróbb klímájú térségekben jóval nagyobbak lehetnek a számok.

A nem fosszilis, megújuló energiaforrások segítségével környezetbarátabbá tehető a házak működtetése, valamint az okosotthon rendszerekkel való automatikus hőmérsékletoptimalizálás vagy az energiatakarékos berendezések is elősegíthetik a spórolást, de egyik módszer sem egészen ideális: az okosotthon rendszerek maguk is plusz energiát igényelnek a működéshez, a mindig legújabb, leggazdaságosabb gépek beszerzése költséges megoldás, míg a napelemekkel való energiaellátás életképes opció bizonyos évszakokban vagy földrajzi területeken, de nem mindig és mindenhol alkalmazható.

A házak alapvető szerkezetének átalakítása viszont olyan lehetőségeket rejt, amelyekkel hosszú távon is megoldható az energiahatékonyság és mindehhez még csak hatalmas változtatásokra vagy speciális anyagokra/berendezésekre sincs szükség. A napfény ugyanis más módon is a segítségünkre lehet az energiaellátásban, ahogy azt a Water-filled Glass Ltd technológiája is bizonyítja.

A Water-filled Glass (vízzel töltött üveg vagy vízüveg) startupot 2011-ben alapították Nagy-Britanniában és a cég székhelye az angliai Aldridge-ben található, az alapító tagok között pedig megtalálható Gutai Mátyás építész is, aki a technológia szellemi atyja. Gutai a BME-n tanult, majd különféle magyar, portugál és japán építészirodáknak dolgozott, mielőtt belekezdett a találmányának fejlesztésébe és Abolfazl Ganji Kheybarival együtt több tanulmányban ismertette a berendezés működését. A WFG ötletét vagyis inkább inspirációját a japán rotenburók, kültéri forróvizes fürdők adták, amelyekben télen is melegedhetnek az emberek a természet közelségében. A vízzel töltött ablaküvegekkel szintén környezetbarát módon és egyszerűen lehet kivitelezni a hűtést/fűtést is.

A technológia központi eleme a két vékony üvegpanelből álló ablak, amelyben a panelek között víz található, a víz keringését pedig a falakba helyezett vezetékek és tartályok teszik lehetővé. Napos, meleg időben a víz sokkal jobban elnyeli a meleget, mint a sima ablaküveg, majd a felforrósodott vizet, ami a tárolókba kerül, fel lehet használni fürdésre, mosásra vagy később, szükség esetén a ház újbóli felfűtésére. A ház így kevésbé melegszik fel, hideg időben pedig a víz szigetelőrétegként funkcionál, emellett egy beépített hőszivattyú segítségével a víz hűtése/fűtése is kivitelezhető. A víz keringetése és a szivattyú integrálása persze plusz energiafelhasználással jár, de az elkészített tanulmányok szerint így is jelentős a különbség takarékosság tekintetében a hagyományos hűtési és fűtési módszerek és a WFG használatával megvalósuló hőmérsékletszabályozás között.

A 2020 júliusában publikált vizsgálati eredmények szerint a WFG, más típusú ablaküvegekkel összehasonlítva 3-84%-os energiamegtakarítást tesz lehetővé, ami négyzetméterenként 0,99-24,25 dolláros (mai árfolyamon 362-8867 forintos) költségcsökkentésnek felel meg. A nagy eltérések az adott klíma függvényében alakulnak, a napsütéses órák száma és az évszakonként eltérő átlaghőmérséklet is szerepet játszik a vízüvegek teljesítményében. A szimulációk során egy 17,5 négyzetméteres irodahelyiség energiafogyasztását vették figyelembe, 13 városban, minden éghajlati kategóriában és hagyományos két-, és háromrétegű ablakokkal, valamint hagyományos hűtési/fűtési módszerekkel vetették össze a hőszivattyúval kiegészített WFG teljesítményét.

Az eredmények alapján a vízüveg majdnem minden éghajlati régióban 47-72%-os megtakarítást tesz lehetővé a kétrétegű üvegekhez képest és 34-61%-ot a háromrétegűvel összevetve.

A WFG újabb változata, az okos vízzel töltött üveg (SWFG) hasonlóan jól teljesített a szimulációs teszteken - a különbség a kétfajta verzió között az, hogy az SWFG a világosság szintjéhez igazodva áttetszőből sötétebbre válthat a hozzáadott színezőanyagoknak köszönhetően.

A vízablakok prototípusait két valódi épületen is kipróbálták a szakemberek: az első teszthelyszín Kecskemét volt, ahol elkészült a Water House 1.0, majd a tajvani Feng Chia Egyetemen felépült a Water House 2.0 is. A rendszer működését és jellemzőit emellett számos más intézmény munkatársai is vizsgálják Hongkongban, Spanyolországban és Kínában is. A technológiát Gutai 2011-ben szabadalmaztatta és azóta is folyamatosan fejlesztik a rendszert a Water-filled Glass cég tagjaival, Abolfazl Ganji Kheybarival és Daniel Gabor Schinagllel. A WFG-nek terveztek már alap (WFG-B), hőtárolásra alkalmas (WFG-S), csővezetékekhez kötött fejlett (WFG-A), hőszivattyút tartalmazó prémium (WFG-P) és speciális igényekre szabott csere (WFG-E) verziót is, de mindezek kombinációját is lehet alkalmazni egy épületen belül a hatékonyság maximalizálására.

Ahogy Gutai mondta a Loughborough Egyetem közleménye szerint, az üveg a WFG technológiával a fenntartható építészet alapvető része lehet, mivel az ablakokat érő fény miatti felmelegedés az új típusú megoldással nem hűtéssel kezelendő problémát jelent, hanem lehetőséget arra, hogy a keletkező hőt valahova máshová elvezessék és felhasználják.

(Dezeen Fotó: Water-filled Glass Ltd)