Инженеры разработали адаптивное терморегулирующее кровельное покрытие, которое изменяет свои свойства в зависимости от сезона, позволяя экономить электроэнергию круглый год.
Традиционные кровельные материалы выполняют не только защитную, но и изолирующую функцию, препятствуя оттоку тепла из зданий. В тоже время сейчас существуют специальные краски и системы радиационного охлаждения, которые не только отражают солнечный свет, но и отводят часть внутреннего тепла конструкций в виде инфракрасного излучения. Проблема в том, что они смягчают влияние погоды лишь часть года, а в остальное время наоборот усиливают его.
Поэтому исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли разработали термоадаптивное покрытие, которое автоматически переключается между отражением и сохранением тепла в зависимости от текущей температуры. В его основе лежит соединение диоксида ванадия, обладающее необычным свойством: нагреваясь до 67 °C материал переходит в металлическое состояние и перестает пропускать тепло, накапливая его.
Команда инженеров использовала эту особенность для создания пленочного пластыря из трех слоев: отражающий нижний из серебра, прозрачный средний из фторида бария и верхний из упорядоченных блоков диоксида ванадия.
Испытания проводились на открытой крыше под прямыми солнечными лучами, а все замеры велись с помощью беспроводных устройств. Приборы показали, что, когда температура воздуха поднималась выше 25 °C, покрытие излучало до 90% своего тепла в небо, а когда опускалась ниже 15 °C, показатель теплоотдачи падал до 20%. При этом в среднем материал отражал 75% солнечного света независимо от погоды.
На основе собранных данных исследователи смоделировали эффективность покрытия в 15 различных климатических зонах. Расчеты показали, что в 12 из них за год оно в среднем позволит сократить расход электроэнергии на кондиционирование и отопление в доме на 10%.
По словам разработчиков, покрытие можно изготавливать в виде скотча и наносить на существующие кровельные материалы.
Для развития канала нам важна ваша поддержка, подписывайтесь на канал и ставьте лайки.