Фазовый переход на крыше охладит здание

Работы по созданию новых материалов для крыш и других методов, способных ограничить нагрев зданий солнечным излучением, проводились в национальной лаборатории США в Ок-Ридже. Группе под руководством Билла Миллера (Bill Miller) и Яна Косни (Jan Kosny) удалось создать компоненты покрытия, которые создают тепловой барьер путем поглощения тепла при фазовом переходе.

В обычный летний день, когда температура воздуха в южных штатах США достигает 33 градусов Цельсия, под обычной крышей она может доходить до 53 градусов. С помощью покрытия с использованием фазовых переходов и других усовершенствований температуру под крышей можно снизить до 40 градусов. Соответственно, заметно снижается и температура в комнатах, что позволяет уменьшить нагрузку на кодиционер и снизить затраты на электричество.

В основе новой технологии - разработанный учеными неорганический материал, испытывающий фазовый переход в указанном диапазоне температур. Материал заполняет пространство между двумя отражающими поверхностями, изготовленными из алюминиевой фольги. Готовые листы материала устанавливают под поверхностью крыши, и барьер создается внутри чердачного помещения. Нагретый воздух отводится по коробам, расположенным вдоль стропил. Новая технология приспособлена к использованию старых строительных конструкций из стали или дерева.

Идея использования фазового перехода не нова, ее пытались применить еще около 40 лет назад. Однако существовавшие в то время материалы оказались малопригодными - они были недостаточно стабильными, вызывали коррозию и имели ограниченный период эксплуатации. В нынешней разработке удалось преодолеть большинство недостатков, свойственных предшествующим материалам.

Активный тепловой барьер работает следующим образом. При росте температуры происходит расплавление материала, но его температура при этом не поднимается. Ночью происходит охлаждение и затвердевания материала, тепло при этом отводится через крышу.

По расчетам разработчиков, расходы электроэнергии на охлаждение зданий можно снизить на 8%, а суммарную потребность в энергии для этих целей только в США - на 100 млн. мегаджоулей.