США: Ученые из Стэнфордского университета утверждают, что изобрели новый вид краски, которая может сохранять в домах и других зданиях прохладу летом и тепло зимой.
Утверждается, что краска, которая может производиться в широком диапазоне цветов, способна снизить потребность как в отоплении, так и в кондиционировании воздуха в зданиях и других помещениях, таких как поезда и рефрижераторы.
Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, новые краски позволили снизить потребление энергии на нагрев примерно на 36% в экспериментах с использованием искусственных холодных сред.
Кроме того, они почти на 21% снизили энергию, необходимую для охлаждения в искусственно теплых условиях. При моделировании типичного многоквартирного дома средней этажности в различных климатических зонах США с новой краской на наружных стенах и крышах общее потребление энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха за год снизилось на 7,4%.
Два слоя:
Исследователи утверждают, что современные краски с низким коэффициентом излучения обычно имеют серебристый металлик или серый цвет, что ограничивает их использование. Недавно изобретенные краски состоят из двух слоев, наносимых отдельно: отражающий инфракрасное излучение нижний слой с использованием алюминиевых хлопьев и ультратонкий, прозрачный для инфракрасного излучения верхний слой с использованием неорганических наночастиц, который доступен в широком диапазоне цветов.
Инфракрасный спектр солнечного света вызывает 49% естественного нагрева планеты, когда он поглощается поверхностями.
Для сохранения тепла на наружные стены и крышу можно наносить краску. Большая часть этого инфракрасного света проходит через цветной слой новых красок, отражается от нижележащего слоя и возвращается в виде света, не поглощаясь строительными материалами в виде тепла. Чтобы сохранить тепло внутри, краски наносят на внутренние стены, где, опять же, нижний слой отражает инфракрасные волны, передающие энергию в пространстве и невидимые для человеческого глаза.
В частности, примерно до 80% высокочастотного среднего инфракрасного света отражается красками, выполняя большую часть работы по сохранению тепла внутри в холодную погоду и снаружи в жаркую погоду. Цветной слой также отражает некоторое количество ближнего инфракрасного света, усиливая кондиционирование воздуха.
Исследовательская группа протестировала свои краски белого, синего, красного, желтого, зеленого, оранжевого, фиолетового и темно-серого цветов. Исследователи обнаружили, что они в 10 раз лучше, чем обычные краски того же цвета, отражают высокий средний инфракрасный свет.
Другие приложения:
Возможности нанесения красок не ограничиваются зданиями. Например, они могут охватывать грузовики и железнодорожные вагоны, используемые для рефрижераторных перевозок, где расходы на охлаждение могут занимать до половины транспортного бюджета.
«Оба слоя можно напылять на различные поверхности из различных материалов и форм, обеспечивая дополнительный тепловой барьер во многих различных ситуациях», — сказал Юкан Пэн, соавтор исследования.
Исследователи также оценили, насколько практичными будут их краски в различных ситуациях. Оба слоя являются водоотталкивающими, что должно повысить устойчивость во влажной среде. Исследователи сообщают, что окрашенные поверхности можно легко очистить влажной тканью или водой.
Кроме того, эксплуатационные и эстетические характеристики красок не ухудшились после одной недели непрерывного воздействия высокой температуры (176ºF), низкой температуры (-320,5ºF) и среды с высокой и низкой кислотностью. Краска фактически немного увеличила использование переменного тока в некоторых городах US3, но никакого увеличения общей нагрузки ОВКВ не было зарегистрировано ни в одном месте.
«Наша команда продолжает работать над улучшением составов красок для практического применения», — сказал другой соавтор исследования, Цзянь-Ченг Лай, научный сотрудник с докторской степенью, которого консультировал Чжэнган Бао, профессор химического машиностроения. «Например, растворы на водной основе были бы более экологичными, чем используемые нами органические растворители. Это может облегчить коммерциализацию красок».
https://www.coolingpost.com/features/paint-reduces-heating-and-cooling-loads/