По прогнозам экспертов в ближайшем будущем спрос на энергоэффективные климатические системы в мировом масштабе будет лавинообразно увеличиваться. Это касается как систем кондиционирования воздуха, так и оборудования для отопления. Поэтому разработки ученых, позволяющие добиться решения задачи поддержания комфортного климата при минимальных затратах энергоносителей и последствиях для окружающей среды привлекают максимум внимания.
Среди новейших технологий, имеющих огромные практические перспективы, уже сегодня выделяются инновационные полимеры для пассивного охлаждения и тепловые аккумуляторы, обеспечивающие сбор солнечной энергии в теплое летнее время и ее отдачу для отопления в зимний период.
Новое покрытие для зданий разработано исследователями из Колумбийского университета (Columbia University). Оно представляет собой полимер, который при нанесении на крыши и фасады здания, не только предотвращает нагрев внутреннего пространства, но и способствует естественному охлаждению до температуры ниже наружной.
В ходе испытаний (полимер использовался только на фасадах) были получены феноменальные результаты – разница наружной и внутренней температур в задании в сухой аризонской пустыне составила 6 градусов, а в условиях жаркого и влажного климата в Бангладеш – 3 градуса.
Эффект достигается за счет микропористой структуры полимера. Микроскопические пустоты, заполненные воздухом, обеспечивают отражение световых волн любой длины (от ультрафиолетового до инфракрасного). По этому показателю вещество превосходит даже традиционно широко используемую белую краску (последняя нагревается при поглощении ультрафиолетовых лучей). Кроме того, покрытие обладает высоким коэффициентом теплового излучения, обеспечивая передачу тепловой энергии от здания в окружающую среду.
К достоинствам полимера разработки Колумбийского университета следует отнести и такие свойства, как простота покрытия крыш и фасадов, низкая себестоимость, устойчивость к воздействию окружающей среды и абсолютная безопасность для здоровья человека и экологии.
Ученые из Технического университета Чалмерса (Гетеборг, Швеция) предложили уникальную технологию MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage – Хранение солнечного тепла на молекулярном уровне), благодаря которой появляется возможность в буквальном смысле осуществлять сбор и накопление летнего тепла, а затем использовать полученную энергию в системах отопления.
В основе технологии – применение особого вещества, содержащего углерод, водород и азот. Его главное свойство – образование нового изомера (разновидности вещества с особым расположением атомов) при воздействии солнечного света. В результате обеспечивается накопление и хранение тепловой энергии (по данным исследователей, накопленная энергия может храниться в течение 18 лет).
Полученный изомер представляет сбой жидкость, которая может содержаться при комнатной температуре. Для возврата накопленной энергии вещество достаточно пропустить через специальный фильтр-катализатор. В результате реакции температура жидкости повышается на 63 градуса (до 83 при начальных 20), что вполне подходит для использования ее в качестве теплоносителя отопительных систем. При этом структура вещества восстанавливается (жидкость готова к новой изомеризации), что позволяет легко создавать замкнутые контуры.
В самом Техническом университете Чалмерса считают технологию перспективной, и оценивают время готовности к широкому внедрению в несколько лет – для практического применения требуется решение некоторых частных проблем, в частности, повышения теплоотдачи.
Мы в социальных сетях:
