Новые тканевые панели действуют как свитера для зданий, повышая уровень тепла и значительно снижая потребление энергии на отопление.
Группа исследователей разработала решение на основе ткани, которое может помочь зданиям сохранять тепло, потенциально снижая потребление энергии и уменьшая расходы на отопление.
Данный подход использует фототермический краситель, нанесенный на простые материалы, что позволяет наружным панелям поглощать солнечный свет и сохранять тепло внутри помещений.
Система, разработанная исследователями из Массачусетского университета в Амхерсте, работает как теплоизоляционный слой для зданий.
Согласно результатам моделирования, при размещении на наружных стенах панели могут повышать температуру в помещении до 8,64°F в течение суток.
Отопление зданий по-прежнему является одним из основных источников потребления энергии и выбросов. Только в Соединенных Штатах на жилые и коммерческие здания приходится большая доля общего потребления энергии, в то время как миллионы домохозяйств испытывают трудности с оплатой отопления.
Вместо того чтобы полагаться на дорогостоящий ремонт, такой как замена теплоизоляции или окон, исследователи сосредоточились на недорогом дополнительном решении, которое могут использовать даже арендаторы.
Здания получают слой ткани.
Идея вдохновлена одеждой. «Когда холодно, надеваешь свитер, — говорит Каролина Арагон. — Поэтому мы задумались: а что бы вы сделали, если бы были зданием?»
Первоначально команда исследовала вариант покрытия, напоминающего одеяло, но в итоге разработала съемные панели, которые можно крепить к наружным стенам. Эти панели покрыты фототермическим красителем, который улавливает и преобразует солнечный свет в тепло.
«Этот краситель можно наносить на что угодно, — говорит Триша Эндрю. — Не обязательно на дорогую ткань». Команда протестировала концепцию на прочной ткани для зонтов, сохранив при этом низкие затраты и функциональные характеристики.
Результаты моделирования показывают, что такой подход может снизить потребление энергии на отопление до 15% в жилых зданиях и до 23% в более крупных многоквартирных домах. Традиционные методы модернизации часто дают гораздо меньший эффект.
Недорогая альтернатива отоплению
Эта технология также может помочь решить более широкие социальные проблемы. Многие арендаторы не имеют возможности внести существенные изменения в свои дома, а ремонт иногда приводит к повышению арендной платы.
«Слишком многим людям приходится выбирать между разогревом пищи и едой», — говорит Арагон.
Поскольку в основе технологии лежит окрашивание, панели можно адаптировать под различные дизайнерские решения и культурные предпочтения. Это позволяет решению органично вписываться в различные архитектурные стили, а не выглядеть чисто функциональным.
Исследователи также подчеркивают, что панели легкие и съемные, что делает их подходящими для временного использования или сезонной установки.
Такая гибкость может сделать их особенно полезными в более холодных регионах, где потребность в отоплении колеблется в течение года.
Команда заявляет, что перед коммерциализацией необходимы дополнительные испытания. Хотя первоначальные результаты многообещающие, реальные испытания на полномасштабных установках помогут подтвердить производительность в различных условиях, включая долговечность, устойчивость к атмосферным воздействиям и долгосрочную экономию энергии.
«Это может оказать чрезвычайно благотворное влияние на общество», — говорит Эндрю.
Sourse: interestingengineering.com
