С повышением температуры во всем мире растет и потребность в более экологичных вариантах охлаждения. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и их коллеги нашли доступный и масштабируемый способ охлаждения зданий летом и обогрева их зимой.
Исследовательская группа под руководством доцента кафедры материаловедения и инженерии в инженерной школе Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Асвата Рамана недавно опубликовала в журнале Cell Reports Physical Science результаты исследования, в котором подробно описывается новый метод управления перемещением лучистого тепла через обычные строительные материалы для оптимизации управления температурой.
Разница в способах распространения теплового излучения между зданиями и небом по сравнению с землей уже давно создает проблему для охлаждения зданий с менее обращенными к небу поверхностями. Летом такие здания трудно охлаждать, поскольку при высокой температуре наружного воздуха они сохраняют тепло от земли и соседних стен. Их также трудно обогревать зимой, когда температура наружного воздуха падает и здания теряют тепло.
Однако, учитывая доказанный успех охлаждения зданий за счет использования сверхбелой краски на крышах, которая отражает солнечный свет и излучает тепло в небо, исследователи решили создать аналогичный эффект пассивного радиационного охлаждения, покрыв стены и окна материалами, которые могут лучше управлять перемещением тепла между зданиями и их окружением на уровне земли. Исследователи продемонстрировали, что материалы, способные предпочтительно поглощать и излучать лучистое тепло в пределах атмосферного окна, могут оставаться более прохладными, чем обычные строительные материалы, летом и теплее, чем зимой.
Помимо использования легкодоступных и экономичных материалов, подход команды также дает дополнительное преимущество в виде экономии энергии за счет снижения зависимости от кондиционеров и обогревателей, которые не только являются дорогостоящими в эксплуатации, но и способствуют выбросам углекислого газа.
По мнению исследователей, новая методология может быть легко масштабирована и будет особенно эффективна в сообществах с низким уровнем дохода, имеющих ограниченный доступ к системам охлаждения и отопления или вообще не имеющих доступа к ним, в которых растет число жертв в результате экстремальных погодных явлений по всему миру. Теперь ученые изучают способы продемонстрировать этот эффект в более крупных масштабах зданий и его реальную экономию энергии, особенно в уязвимых к жаре районах Южной Калифорнии.
