211service.com
“Kūstošā” Drywall uztur telpas vēsas
Amerikas Savienoto Valstu tirgū drīzumā nonāks būvmateriāli, kas absorbē siltumu dienas laikā un izdala to naktī, tādējādi dažos klimatiskajos apstākļos novēršot nepieciešamību pēc gaisa kondicionēšanas. Ziemeļkarolīnas uzņēmums Nacionālais ģipsis testē ģipškartona loksnes — ģipša paneļus, kas veido sienas lielākajā daļā jauno ēku —, kas satur kapsulas, kas absorbē siltumu, lai pasīvi atdzesētu ēku. Kapsulas, ko izgatavojis ķīmiskais gigants BASF , var tikt iekļauti dažādos būvmateriālos un jau ir atrodami dažos produktos Eiropā.
Maiņstrāvas slepkavas: Šīs akrila mikrokapsulas ir pildītas ar parafīna vasku, kas spēj absorbēt siltumu no ēkām.
Fāzu maiņas materiāli BASF kapsulu iekšpusē uztur telpu vēsu tāpat kā ledus gabaliņi atdzesē dzērienu: absorbējot siltumu, kad tie kūst. Katra polimēra kapsula satur parafīna vaskus, kas kūst aptuveni istabas temperatūrā, ļaujot tiem uzturēt nemainīgu telpas temperatūru visas dienas garumā. Vaski vislabāk darbojas klimatā, kas naktī atdziest, ļaujot kapsulu iekšienē esošajiem materiāliem sacietēt un atbrīvot dienas laikā uzkrāto siltumu.
Piemēram, dažos Dienvideiropas klimatiskajos apstākļos materiāli dienas laikā absorbē pietiekami daudz siltuma, lai ietaupītu 20 procentus no gaisa kondicionēšanai nepieciešamās elektroenerģijas. Ziemeļeiropā, kur nakts temperatūra ir vēsāka, ēkā, kurā izmantoti materiāli, gaisa kondicionieris var nebūt vajadzīgs, saka Pīters Šosigs, inženieris no Minhenes Fraunhofera institūta (Vācija), kura pētnieku grupa sadarbojās ar BASF, lai izstrādātu kapsulas.
Šis darbs ir daļa no būvniecības nozares virzības uz zaļākiem būvmateriāliem, kas palīdz uzturēt komfortablu temperatūru, neizmantojot elektrību. Saskaņā ar ASV Enerģētikas informācijas administrācijas datiem ēkas patērē vairāk nekā 70 procentus no Amerikā saražotās elektroenerģijas, un aptuveni 8 procentus no tā izmanto gaisa kondicionēšanai mājās un birojos. Plaši izmantotie vieglie būvmateriāli, tostarp koka karkass un drywall, ļauj darbuzņēmējiem ātri uzbūvēt ēkas, taču tie neuzglabā daudz siltuma, tāpēc temperatūra dienas laikā svārstās.
Fāzes maiņas materiāli piedāvā veidu, kā viegliem būvmateriāliem pievienot termisko masu, saka Leons gliksmanis , MIT ēku tehnoloģiju un mašīnbūves profesors. Kopš 1950. gadiem vairāki uzņēmumi ir mēģinājuši izstrādāt pasīvās dzesēšanas sistēmas, kas izmanto fāzes maiņas materiālu priekšrocības. Taču viņiem bija ierobežoti panākumi, jo ir grūti iekļaut šos jaunos materiālus esošajās būvvielās.
BASF izgatavo mikrokapsulas, ātri saputojot izkausētu vasku karstā ūdenī. Tā kā vasks un ūdens atgrūž viens otru, vasks veido mazus pilienus. Kad pētnieki maisījumam pievieno akrila prekursorus, vaska un ūdens atgrūšanās liek tiem pārklāt pilienu virsmu. Visbeidzot, tie pievieno katalizatoru, lai ap vasku izveidotu akrila polimēra apvalku. Iegūto mitro maisījumu pēc tam var pievienot pulverim, ko izmanto drywall izgatavošanai, vai izžāvēt un iestrādāt citos būvmateriālos, tostarp betonā un apmetumos.
Ķīmiskais gigants DuPont ražo arī iekapsulētus fāzes maiņas materiālus un ir iestrādājis tos siltumu absorbējošos paneļos, ko tas tirgo Eiropā. BASF stratēģija ir nedaudz atšķirīga: uzņēmums pārdod kapsulas citiem uzņēmumiem, lai tās iekļautu dažādos būvmateriālos, tostarp griestu paneļos, gāzbetona blokos un drywall. Pamatojoties uz Vācijas elektrības cenām un klimatiskajiem apstākļiem, BASF veiktais pētījums lēsts, ka ģimenes māja, kas izgatavota no ģipša, kurā bija iestrādāti 360 grami fāzes maiņas materiāla (maksa 4883 USD), ietaupīs pietiekami daudz elektroenerģijas, lai piecu gadu laikā atgūtu izmaksas. .
National Gypsum sadarbojas ar Nacionālo atjaunojamo energoresursu laboratoriju un Kalifornijas Jauno tehnoloģiju koordinācijas padomi, lai uz lauka pārbaudītu savus siltumu absorbējošos paneļus, kas tiks tirgoti ar nosaukumu Thermalcore . Paneļi ir izgatavoti, sajaucot BASF mikrokapsulas-ūdens šķīdumu ar ģipsi, minerālu, ko izmanto drywall ražošanā. BASF izmantotos parafīnus var pielāgot kušanai dažādās temperatūrās; Nacionālā ģipša paneļos esošās sašķidrinās 22,8 ºC (apmēram 73 ºF). Pēc uzņēmuma datiem, paneļi var uzglabāt 22 britu siltuma vienības uz kvadrātpēdu.
National Gypsum prasīs vismaz gadu, lai pārbaudītu paneļu veiktspēju visās četrās sezonās pirms to laišanas tirgū. Pārstāvis saka, ka uzņēmums var pārveidot paneļus, lai iekļautu vairāk vai mazāk kapsulu atkarībā no tā, kā tie darbojas ASV rietumu klimatā. Dati no lauka izmēģinājumiem tiks izmantoti arī, lai modelētu, cik lielā mērā paneļi palīdz samazināt enerģijas patēriņu.
Līdz šim siltumu absorbējošās kapsulas ir pārbaudītas tikai pasīvās sistēmās. Bet tos varētu izmantot arī aktīvās sistēmās siltākā klimatā, saka MIT Glicksman. Komerciālās ēkās jūs varētu darbināt gaisa kondicionieri naktī, kad elektrība ir lētāka, un izmantot fāzes maiņas materiālus, lai dienas laikā uzturētu zemāku temperatūru, viņš saka. Šosigs saka, ka viņa pētniecības grupa un BASF vāc datus no eksperimentālām aktīvajām sistēmām.