Ученые предложили новый механизм пассивного охлаждения зданий

В последние годы все чаще создаются кровельные покрытия, отражающие солнечный свет. Например, супербелая краска на крышах отражает свет солнца и излучает тепло в небо. Этот эффект называется радиационным охлаждением. Но охлаждение стен и окон — гораздо более сложная задача из-за теплового излучения от земли и соседних объектов.

Тепловое излучение, которое человек воспринимает как тепло от нагретых поверхностей, распространяется по широкому спектру электромагнитных волн. С помощью этих волн тепло передается между зданиями и их окружением, например, соседними домами. Однако, когда речь идет о теплообмене между зданием и небом, ситуация иная. Здесь тепло передается только в узком диапазоне инфракрасного спектра, называемом атмосферным окном. Это различие в способах теплопередачи создает серьезные проблемы при охлаждении зданий с небольшим количеством поверхностей, обращенных к небу. Летом такие дома нагреваются от земли и соседних строений и плохо охлаждаются. А зимой их, наоборот, трудно нагреть, поскольку температура на улице падает, и здания быстро теряют тепло.

Исследователи решили создать аналогичный пассивный эффект радиационного охлаждения, покрыв стены и окна материалами, которые могут управлять теплообменом между зданиями и их окружением на уровне земли. Они создали покрытия, способные поглощать и излучать тепло в узком диапазоне инфракрасного спектра (атмосферном окне), оставаясь более холодными, чем традиционные строительные материалы, летом, и более теплыми зимой.

Среди таких материалов — полипропилен, полученный из бытового пластика. Он избирательно излучает или поглощает тепло в атмосферном окне.

Этот подход не только экономичен, но и позволяет сэкономить энергию, так как снижает потребность в кондиционерах и отоплении. Это, в свою очередь, уменьшает затраты и сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.

По словам исследователей, новый метод легко масштабируется и может помочь малообеспеченным сообществам, которые живут без систем охлаждения и отопления. Эти люди особенно уязвимы перед лицом экстремальных погодных явлений, которые участились по всему миру.

Хайтек+