США: вчені зі Стенфордського університету стверджують, що винайшли новий тип фарби, яка може зберігати прохолоду в будинках та інших будівлях влітку та тепло взимку.
Кажуть, що фарба, яку можна виробляти в широкому діапазоні кольорів, здатна зменшити потребу в опаленні та кондиціонуванні повітря в будівлях та інших приміщеннях, таких як поїзди та вантажівки-рефрижератори.
Відповідно до дослідження, опублікованого в Proceedings of the National Academy of Sciences, нові фарби зменшили споживання енергії для опалення приблизно на 36% в експериментах із використанням штучного холодного середовища.
Крім того, вони майже на 21% зменшили енергію, необхідну для охолодження в умовах штучного тепла. У моделюванні типового середньоповерхового житлового будинку в різних кліматичних зонах США з новою фарбою на зовнішніх стінах і дахах загальне споживання енергії для опалення, вентиляції та кондиціонування повітря зменшилося на 7,4% протягом року.
Два шари:
Дослідники стверджують, що сучасні фарби з низьким рівнем випромінювання, як правило, металевого сріблястого або сірого кольору, що обмежує їх використання. Нещодавно винайдені фарби складаються з двох шарів, які наносяться окремо: нижнього, що відбиває інфрачервоне випромінювання, з використанням алюмінієвих лусочок і ультратонкого, прозорого для інфрачервоного випромінювання верхнього шару з використанням неорганічних наночастинок, який доступний у широкому діапазоні кольорів.
Інфрачервоний спектр сонячного світла викликає 49% природного нагрівання планети, коли його поглинають поверхні.
Для збереження тепла можна пофарбувати зовнішні стіни та дах. Більша частина цього інфрачервоного світла проходить через кольоровий шар нових фарб, відбивається від нижнього шару та повертається у вигляді світла, не поглинаючись будівельними матеріалами у вигляді тепла. Щоб зберегти тепло всередині, фарби наносяться на внутрішні стіни, де, знову ж таки, нижній шар відображає інфрачервоні хвилі, які передають енергію в просторі і невидимі для людського ока.
Зокрема, приблизно до 80% високочастотного середнього інфрачервоного світла відбивається фарбами, виконуючи більшу частину роботи зі збереження тепла всередині в холодну погоду та зовні в жарку погоду. Кольоровий шар також відбиває деяку кількість ближнього інфрачервоного світла, посилюючи зниження кондиціонування повітря.
Дослідницька група випробувала свої фарби білого, синього, червоного, жовтого, зеленого, оранжевого, фіолетового та темно-сірого кольорів. Дослідники виявили, що вони в 10 разів краще, ніж звичайні фарби тих самих кольорів, відбивають світло з інфрачервоним діапазоном.
Інші програми:
Можливості нанесення фарб не обмежуються будівлями. Наприклад, вони можуть охоплювати вантажівки та вагони, що використовуються для рефрижераторних перевезень, де витрати на охолодження можуть займати до половини транспортного бюджету.
«Обидва шари можна розпилювати на різноманітні поверхні різної форми та матеріалів, забезпечуючи додатковий тепловий бар’єр у багатьох різних ситуаціях», — сказав Юканг Пен, співавтор дослідження.
Дослідники також оцінили, наскільки практичними будуть їхні фарби в різних ситуаціях. Обидва шари є водовідштовхувальними, що має підвищити стійкість у вологому середовищі. Дослідники повідомляють, що пофарбовані поверхні можна легко очистити вологою ганчіркою або водою.
Крім того, експлуатаційні та естетичні характеристики фарб не погіршилися після одного тижня безперервного впливу високої температури (176ºF), низької температури (-320,5ºF), а також середовищ з високою та низькою кислотністю. Фарба фактично дещо збільшила споживання змінного струму в деяких містах США3, але жодного збільшення загального навантаження на систему ОВК не було зафіксовано в жодному місці.
«Наша команда продовжує працювати над удосконаленням складів фарб для практичного застосування», — сказав інший співавтор дослідження, Цзянь-Чен Лай, докторант, якому консультував Чженган Бао, професор хімічної інженерії. «Наприклад, розчини на водній основі були б більш екологічними, ніж органічні розчинники, які ми використовуємо. Це може сприяти комерціалізації фарб».
https://www.coolingpost.com/features/paint-reduces-heating-and-cooling-loads/