Innowacyjna farba elewacyjna | Rewolucyjna farba chłodząca: Kiedy budynki pocą się, aby oszczędzać energię – Zdjęcie: Xpert.Digital
Singapurscy naukowcy opracowali chłodzącą farbę ścienną, która ma zwalczać efekt miejskiej wyspy ciepła
Innowacyjna technologia fasadowa łączy trzy mechanizmy chłodzenia w jednym materiale
Przełom w chłodzeniu budynków może radykalnie zmienić sposób, w jaki radzimy sobie z miejskim upałem. Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang w Singapurze opracowali innowacyjną farbę elewacyjną, która nie tylko chłodzi poszczególne budynki, ale także pozytywnie wpływa na całe środowisko miejskie. Ta przełomowa technologia łączy trzy fizyczne mechanizmy chłodzenia w jednym materiale, zapewniając oszczędność energii sięgającą 40%.
Nadaje się do:
Nauka stojąca za „pocącą się” farbą
Skład i struktura
Rewolucyjna farba oparta jest na powłoce cementopodobnej, wykonanej z hydratu krzemianu wapnia, jednego z głównych składników betonu, który miesza się z wodą i uzupełnia nanocząsteczkami. Ta formuła, o nazwie CCP-30, składa się z porowatej sieci żelu hydratu krzemianu wapnia, modyfikowanego nanocząsteczkami. Porowata struktura pozwala farbie zatrzymać około 30% swojej masy w wodzie.
Potrójny mechanizm chłodzenia
Innowacyjny materiał wykorzystuje trzy różne zasady chłodzenia:
1. Wysoce efektywne odbicie
Farba odbija od 88 do 92 procent padającego światła słonecznego, nawet gdy jest mokra. W przeciwieństwie do konwencjonalnych białych farb, nie odbija światła w szerokim spektrum promieniowania podczerwonego, lecz głównie w zakresie długości fal od 8 do 13 mikrometrów.
2. Pasywne chłodzenie radiacyjne
Farba emituje do 95% pochłoniętego ciepła w postaci promieniowania podczerwonego. Fale te mieszczą się w zakresie promieniowania atmosferycznego i są odbijane z powrotem w przestrzeń kosmiczną niemal bez zakłóceń, co powoduje mniejsze nagrzewanie się otoczenia w porównaniu z budynkiem pomalowanym konwencjonalnie na biało.
3. Chłodzenie wyparne
Kluczowy przełom tkwi w trzecim mechanizmie: nanocząsteczki absorbują wodę z deszczu i wilgoci, a następnie powoli ją uwalniają, podobnie jak ludzka skóra się poci. Kiedy zmagazynowana woda paruje, pochłania dużą ilość ciepła z otoczenia.
Wyjątkowe dane dotyczące wydajności
Wydajność chłodzenia w klimacie tropikalnym
W testach terenowych w Singapurze, jednym z najbardziej wilgotnych miast świata, nowa farba wykazała imponujące rezultaty. Farba CCP-30 zapewniła nawet dziesięciokrotnie lepsze chłodzenie niż komercyjne farby chłodzące w klimacie tropikalnym. Jest to szczególnie istotne, ponieważ konwencjonalne farby chłodzące radiacyjnie słabo sprawdzają się w wilgotnych środowiskach, ponieważ para wodna w powietrzu zatrzymuje ciepło blisko powierzchni.
Długoterminowe testy potwierdzają trwałość
Po dwóch latach tropikalnego słońca i deszczu w Singapurze, innowacyjna farba pozostała idealnie biała, podczas gdy konwencjonalne białe i komercyjne farby chłodzące żółkły. Ta trwałość jest kluczowa dla utrzymania wysokiego współczynnika odbicia i wydajności chłodzenia przez długi czas.
Oszczędność energii i wpływ na środowisko
Znaczne zmniejszenie zużycia energii
Badania pilotażowe w budynkach wykazały oszczędność energii na poziomie 30–40% w porównaniu z konwencjonalnymi metodami chłodzenia. Analiza cyklu życia wykazała o 28% niższy ślad CO₂ na jednostkę funkcjonalną w porównaniu ze standardową farbą. Te oszczędności są niezwykle istotne, ponieważ chłodzenie budynków odpowiada za około 20% całkowitego zużycia energii elektrycznej na świecie i znacząco przyczynia się do emisji CO₂.
Zwalczanie efektu miejskiej wyspy ciepła
Testy przeprowadzone w warunkach rzeczywistych przez NTU Singapore wykazały, że farby chłodzące mogą sprawić, że piesi będą odczuwać niższą temperaturę nawet o 1,5 stopnia Celsjusza. W najgorętszej porze dnia powierzchnie pokryte powłoką były chłodniejsze nawet o 2 stopnie Celsjusza niż powierzchnie bez powłoki. Pomalowane budynki i chodniki emitowały około 30 procent mniej ciepła.
Nadaje się do:
Praktyczne zastosowanie i perspektywy na przyszłość
Optymalne warunki pracy
Opracowana farba wykazuje największe potencjalne korzyści w wilgotnych, słonecznych i gęsto zaludnionych środowiskach. Singapur, podobnie jak wiele innych dużych miast w strefie tropikalnej, byłby idealną lokalizacją, aby w przyszłości znacząco zmniejszyć zużycie energii przez klimatyzację.
Projekty pilotażowe już w toku
Technologia ta jest już testowana w praktyce. Singapurska korporacja rozwoju przemysłu JTC planuje zastosować powłokę farby odblaskowej na budynkach w Bukit Batok i Sin Ming. Ponadto, w 2020 roku NTU przetestował również zastosowanie farby chłodzącej na dwóch blokach Housing Board w Bukit Purmei, zanim HDB rozszerzyło jej zastosowanie na 130 blokach w Tampines.
Nieruchomości samowystarczalne
Cechą szczególną farby CCP-30 jest jej zdolność do samoodświeżania – może ona absorbować wodę z deszczu i wilgoć z powietrza, utrzymując chłodzenie parowania przez dłuższy czas, nie wpływając na interakcję farby ze światłem, gdy jest mokra.
Przełom naukowy: technologia pasywnego chłodzenia obniża temperaturę bez żadnego wkładu energii.
Ta innowacyjna farba chłodząca stanowi znaczący postęp w technologii pasywnego chłodzenia, nie zużywając energii, a jednocześnie zapewniając znaczną wydajność chłodzenia. Dzięki swojej zdolności do oszczędzania energii, redukcji emisji i naturalnego chłodzenia miast, CCP-30 może odegrać kluczową rolę w walce ze zmianami klimatu – warstwa po warstwie.
Wyniki badań, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Science”, stanowią punkt zwrotny w rozwoju zrównoważonego chłodzenia budynków. Technologia ta oferuje praktyczne i długoterminowe rozwiązanie łagodzące efekt miejskiej wyspy ciepła i może być szczególnie korzystna w krajach rozwijających się, gdzie infrastruktura energetyczna może być niewystarczająca lub klimatyzacja nieopłacalna.
Nadaje się do:
- Fasadowa energia słoneczna: Pionowy system fotowoltaiczny/PV do fasad budynków – energia słoneczna nawet w zimie dzięki słonecznemu systemowi elewacyjnemu
- Inteligentne rozwiązania miejskie i ścienne: Fasady solarne – Ukryci giganci pionowego wytwarzania energii – gdzie estetyka spotyka się z wydajnością
Twój globalny partner w zakresie marketingu i rozwoju biznesu
☑️Naszym językiem biznesowym jest angielski lub niemiecki
☑️ NOWOŚĆ: Korespondencja w Twoim języku narodowym!
Konrad Wolfenstein
Chętnie będę służyć Tobie i mojemu zespołowi jako osobisty doradca.
Możesz się ze mną skontaktować wypełniając formularz kontaktowy lub po prostu dzwoniąc pod numer +49 89 89 674 804 (Monachium) . Mój adres e-mail to: wolfenstein ∂ xpert.digital
Nie mogę się doczekać naszego wspólnego projektu.
