تم نشره على: 20 يونيو 2025 / تحديث من: 20 يونيو 2025 - المؤلف: Konrad Wolfenstein
لون واجهة مبتكرة | لون التبريد الثوري: عندما تتعرق المباني لتوفير الطاقة - الصورة: xpert.digital
يطور الباحثون في سنغافورة طلاء جدار التبريد ضد ارتفاع درجة الحرارة في المدينة
تجمع تقنية الواجهة المبتكرة بين ثلاث آليات تبريد في مادة واحدة
إن طفرة في بناء التبريد يمكن أن يغير بشكل أساسي الطريقة التي نتعامل بها مع الحرارة الحضرية. طور الباحثون في جامعة Nanyang التكنولوجية في سنغافورة لونًا مبتكرًا لم يبرد المباني الفردية فحسب ، بل له أيضًا آثار إيجابية على البيئة الحضرية بأكملها. تجمع هذه التكنولوجيا الرائدة بين ثلاث آليات تبريد مادية في مادة واحدة وتحقق توفير الطاقة بنسبة تصل إلى 40 في المائة.
مناسب ل:
العلم وراء لون "التعرق"
التكوين والهيكل
يعتمد اللون الثوري على طلاء يشبه الأسمنت المصنوع من هيدرات سيليكات الكالسيوم ، وهو أحد أهم مكونات الخرسانة ، والتي تم خلطها بالماء وتستكملها الجسيمات النانوية. تتكون هذه الصياغة ، المعروفة باسم CCP-30 ، من شبكة مسامية من هلام هيدرات الكالسيوم ، والتي تم تعديلها بواسطة الجسيمات النانوية. يتيح الهيكل المسامي اللون لتوفير حوالي 30 في المائة من وزنهم على الماء.
آلية التبريد الثلاثية
تستخدم المادة المبتكرة ثلاثة مبادئ مختلفة للتبريد:
1. انعكاس فعال للغاية
يعكس اللون من 88 إلى 92 في المائة من ضوء الشمس الحادث ، حتى عندما يكون رطبًا. على عكس اللوحات البيضاء التقليدية ، فإنه لا يعكس الضوء في مجموعة واسعة من الإشعاع غير المرغوب فيه ، ولكن في الغالب في نطاق الطول الموجي بين 8 و 13 ميكرومتر.
2. تبريد الإشعاع السلبي
ينبعث اللون ما يصل إلى 95 في المائة من الحرارة الممتصة كإشعاع بالأشعة تحت الحمراء. تقع هذه الأطوال الموجية في النافذة الجوية ولا تقل عن إزعاج تقريبًا إلى الفضاء ، مما يعني أن البيئة أقل تسخينًا من المبنى الأبيض التقليدي.
3. التبخر تبريد
يكمن الاختراق الحاسم في الآلية الثالثة: تمتص الجسيمات النانوية الماء من المطر والرطوبة وتطلقها ببطء ، على غرار تعرق البشرة البشرية. عندما يتبخر الماء المخزن ، يزيل كمية كبيرة من الدفء إلى المناطق المحيطة.
بيانات الأداء غير العادية
سعة التبريد في مناطق المناخ الاستوائية
في Feldtests في سنغافورة ، واحدة من أكثر المدن الرطبة في العالم ، أظهر اللون الجديد نتائج رائعة. يوفر لون CCP-30 سعة تبريد تصل إلى عشرة أضعاف من ألوان التبريد التجارية في المناطق المناخية الاستوائية. هذا مهم بشكل خاص لأن ألوان التبريد التقليدية القائمة على الإشعاع في البيئات الرطبة تعمل بشكل سيء لأن بخار الماء في الهواء يلتقط الحرارة بالقرب من السطح.
تؤكد الاختبارات الطويلة المدى المتانة
بعد عامين من أشعة الشمس والمطر الاستوائية في سنغافورة ، ظل اللون المبتكر أبيضًا تمامًا ، في حين أن ألوان التبريد البيضاء والتجارية التقليدية كانت محدودة. هذه المقاومة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على انعكاس عالية وأداء التبريد مع مرور الوقت.
وفورات الطاقة والآثار البيئية
انخفاض كبير في متطلبات الطاقة
وأظهرت الدراسات التجريبية على المباني توفير الكهرباء من 30 إلى 40 في المئة مقارنة مع طرق التبريد التقليدية. أدى تحليل دورة الحياة إلى انخفاض البصمة CO₂ بنسبة 28 في المائة لكل وحدة وظيفية مقارنة باللون القياسي. هذه المدخرات لها أهمية هائلة ، لأن تبريد المباني في جميع أنحاء العالم هو حوالي 20 في المائة من إجمالي استهلاك الكهرباء ويساهم في انبعاثات CO₂.
مكافحة تأثير جزيرة الحرارة الحضرية
في الاختبارات الواقعية لـ NTU Singapore ، ثبت أن ألوان التبريد يمكن أن تساعد على جعل المشاة يشعرون برودة تصل إلى 1.5 درجة مئوية. كانت البيئة المغلفة تصل إلى 2 درجة مئوية من المناطق غير المغطاة خلال أهم وقت من اليوم. تم إعطاء حوالي 30 في المائة من الحرارة من قبل المباني والأرصفة المرسومة.
مناسب ل:
التطبيق العملي والآفاق المستقبلية
ظروف التشغيل الأمثل
يتكشف اللون المتقدم إلى أكبر فائدة ممكنة في البيئات الرطبة والمشمسة والمبنية بشكل كثيف. بالإضافة إلى العديد من المدن الرئيسية الأخرى في خطوط العرض الاستوائية ، ستكون سنغافورة موقعًا مثاليًا لتوفير الكثير من الطاقة لأنظمة تكييف الهواء في المستقبل.
مشاريع تجريبية بالفعل
يتم تجربتها بالفعل التكنولوجيا في الممارسة العملية. تخطط JTC لشركة التنمية الصناعية في سنغافورة لاستخدام طلاء الألوان العاكسة في المباني في بوكيت باتوك و Sin Ming. بالإضافة إلى ذلك ، اختبر NTU 2020 أيضًا استخدام طلاء التبريد على كتلتين من لوحة الإسكان في Bukit Purmei قبل أن يمتد HDB إلى 130 قطعة في Tampins.
خصائص الاحتفاظ بالنفس
ما يميز بشكل خاص بلون CCP-30 هو قدرته المنعشة ذاتية-يمكن أن تمتص الماء من المطر والرطوبة في الغلاف الجوي من أجل الحفاظ على تبريد التبخر بمرور الوقت دون تفاعل الإضاءة من اللون في حالة رطبة.
اختراقات: تقنية التبريد السلبية تخفض درجات الحرارة بدون طاقة
يمثل لون التبريد المبتكر هذا تقدمًا مهمًا في تقنية التبريد السلبية ، والتي لا تستخدم الطاقة ومع ذلك تحقق خدمات تبريد كبيرة. مع قدرتها على توفير الطاقة ، وتقليل الانبعاثات والمدن الباردة بشكل طبيعي ، يمكن أن يلعب CCP-30 دورًا رئيسيًا في مكافحة الطلاء الذي يتغير المناخ بعد الآخر.
تم نشر نتائج البحث في مجلة التجارة الشهيرة وعلم نقطة تحول في تطوير تبريد المباني المستدامة. توفر هذه التكنولوجيا حلاً عمليًا وطويلًا لتقليل تأثير التدفئة الحضرية ويمكن أن تكون ذات فائدة كبيرة ، خاصة في البلدان النامية ، حيث قد تكون البنية التحتية الكهربائية غير كافية أو أن تكييف الهواء غير معقول.
مناسب ل:
شريكك العالمي في التسويق وتطوير الأعمال
☑️ لغة العمل لدينا هي الإنجليزية أو الألمانية
☑️ جديد: المراسلات بلغتك الوطنية!
كونراد ولفنشتاين
سأكون سعيدًا بخدمتك وفريقي كمستشار شخصي.
يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) . عنوان بريدي الإلكتروني هو: ولفنشتاين ∂ xpert.digital
إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.
