Screenové clony - rolety proti slnku
vyhľadávanie
Dnes je 13.6.

Americkí vedci vyvinuli náter ako účinný nástroj pasívneho chladenia budov aj celých miest

Zverejnené: 8. 11. 2020

O tom, že biela farba na fasáde či strechách budov "chladí", sme na našom webe písali mnohokrát. Ide o nepopierateľný fakt, potvrdený mnohými výskumami i praxou. Ďalší dôkaz bol uverejnený nedávno: inžinieri z amerického Výskumného centra chladiacich technológií na Purdue University vyvinuli bielu farbu, ktorá sa vyznačuje vysokou mierou reflexivity. Povrchy vybavené jej náterom sú až o 7,8 stupňov Celzia chladnejšie než ich okolie.

Vývoj zmesi, ktorá tvorí bielu farbu, prebiehal šesť rokov a samotné počiatky tohto výskumu siahajú až do 70. rokov minulého storočia. Foto: jorgeflorez, shutterstock

Biela farba z Purdue neabsorbuje takmer žiadnu slnečnú energiu, naopak až 95,5% jej odrazí a tak zamedzuje napríklad ohrievaniu povrchu fasády a odovzdávaniu jej tepla do interiéru budovy, ktorú tak nie je potrebné klimatizovať či inak chladiť. Vedci ukázali, že povrchy natreté touto špeciálnou bielou farbou, ktorá v porovnaní so štandardnou bielou náterovou hmotou odráža viac ultrafialovej zložky slnečného žiarenia, vykazujú významne nižšiu teplotu ako okolitý vzduch.

Fyzikálne doplňujúcou vlastnosťou k vysokej odrazivosti povrchu tejto farby je jej nízka sálavosť tepla. Táto biela farba podstatnú časť dopadajúceho tepelného žiarenia (vrátane slnečného) odráža a zároveň sála do priestoru len minimum tepla oproti bežnej farbe. Príklad: Povrch bežnej fasády o teplote 20 °C a emisivite 1 sála do priestoru tepelné žiarenie o intenzite 419 W/m2. Keď má biely povrch fasády emisivitu 0,15 (tzn. je 15 % ), sála do priestoru len s intenzitou 63 W/m2.

Obyvatelia Stredomoria sú si veľmi dobre vedomí účinkov bielej farby, o čom svedčí aj ich príklon k bielym náterom budov. Foto: Aerial-motion, Shutterstock
Obyvatelia Stredomoria sú si veľmi dobre vedomí účinkov bielej farby, o čom svedčí aj ich príklon k bielym náterom budov. Foto: Aerial-motion, Shutterstock

Je potrebné dodať, že ani tepelné žiarenie od slnka a oblohy, ktoré farba odráža späť do atmosféry, neprispieva k otepľovaniu klímy. Prejde vrstvou atmosféry až do kozmu približne podobne, ako sa dostalo z kozmu a zo Slnka k farebnému povrchu. Farba podľa výskumníkov odráža infračervenú (tzn. tepelnú) zložku žiarenia späť do hlbokého vesmíru s teplotou 3 K, ktorý možno prenesene nazvať ako nekonečný chladič. Vedci dodávajú, že ochladiť tak možno nielen budovy, ale aj vodorovné povrchy na zemi, akými sú cesty, strechy a automobily po celom svete.

Šesť rokov a stovky možností

Vývoj zmesi, ktorá tvorí bielu farbu, prebiehal šesť rokov a samotné počiatky tohto výskumu siahajú až do 70. rokov minulého storočia. Vedci zvažovali viac než stovku rôznych kombinácií materiálov. Ich počet následne zúžili na 10 a pre každý z materiálov otestovali päťdesiat rôznych zložení.

Najúspešnejší boli u zmesi z uhličitanu vápenatého, v prírode sa bežne vyskytujúceho v podobe vápenca. Molekulárna, presnejšie kryštálová štruktúra vápenca takmer neabsorbuje ultrafialovú zložku žiarenia a jednotlivé častice vápenca, ktoré sú vo farbe prítomné vo vysokej koncentrácii, umožňujú, aby výsledná farba odrážala a rozptyľovala širší rozsah viditeľných vlnových dĺžok žiarenia. Vápenec bol preto využitý ako hlavná zložka farby, ktorej umožnil správať sa ako obvyklý náter, ale s výrazne lepšími reflexnými (ochladzujúcimi) vlastnosťami.

Vedci testovali vzorky infračervenou kamerou. Foto: archív Purdue University
Vedci testovali vzorky infračervenou kamerou. Foto: archív Purdue University

Cena farby by pritom nemala presiahnuť bežnú cenu iných farieb, ktoré sú v súčasnosti dostupné na trhu. Je tiež plne využiteľná v rámci štandardných výrobných procesov. Vlastníkom budovy navyše ušetrí náklady, ktoré by v opačnom prípade museli vynaložiť na obstaranie a prevádzku klimatizačného zariadenia.

Foto: archív Purdue University
Foto: archív Purdue University

Redakcia na záver

Toto riešenie je možné odporučiť najmä v prípade vodorovných či šikmých plôch budov, námestí či napríklad dopravnej infraštruktúry. Práve tie sú vystavené žiareniu slnka najviac. Ak bude veľké množstvo týchto povrchov v mestách vybavené vysoko reflexným náterom, akým je napríklad tento náter, vyvinutý na univerzite Purdue, dôjde k zníženiu energetickej náročnosti chladenia budov aj nežiaduceho efektu tzv. mestského tepelného ostrova, nehovoriac o všeobecnom zlepšení energetickej bilancie zemskej atmosféry.

Súvisiace články:

Zdroj:
www.purdue.edu

reklama

Nové

Aké sú výhody a funkcie vonkajšej tieniacej techniky

Aké sú výhody a funkcie vonkajšej tieniacej techniky

Zverejnené 12.6. Vďaka svojmu pozitívnemu vplyvu na prostredie vnútri budovy patrí tieniaca technika prakticky ku každému rodinnému domu či bytu. Jej prednosti boli opísané v mnohých článkoch. Dokáže usporiť energiu, znížiť hluk, zvýšiť bezpečnosť proti krádeži,… ísť na článok

Praktický balkón pre každého: Čo mu nesmie chýbať?

Praktický balkón pre každého: Čo mu nesmie chýbať?

Zverejnené 11.6. Balkón je praktickým miestom, ktoré má široké využitie. Niektorým slúži ako záhradka, pre iných ide zas o oddychový priestor na čítanie knihy alebo pitie kávy. Zariaďujete si balkón a neviete, ako na to? Máme pre vás zopár praktických tipov, ktoré… ísť na článok

Ako dosiahnuť dokonalý povrch stien

Ako dosiahnuť dokonalý povrch stien

Zverejnené 9.6. Možno ste to už zažili – sedíte u známych v novom byte, obdivujete dokonalé hladké steny a premýšľate o tom, že tie u vás doma by potrebovali vylepšiť. Aj vaše steny môžu byť perfektné. Treba si len vybrať správne materiály a pri úprave povrchu… ísť na článok

reklama