Chłodzi w lecie, a zimą się dezaktywuje, Powłoka dachowa TARC, Powłoka dachowa, TARC

Chłodzi w lecie, a zimą się dezaktywuje. Powłoka dachowa TARC ma ogromny potencjał

W dobie ciągle rosnących cen każdy sposób na pasywne oszczędzanie jest w cenie. Zwłaszcza w kwestii utrzymania gospodarstwa domowego. Dlatego też regularnie docierają do nas informacje ze świata nauki i technologii na temat nowoczesnych sposobów, które dotykają tak podstawowych kwestii, jak ogrzewanie i chłodzenie budynków. Tym razem „tym czymś” jest specjalna powłoka dachowa o nazwie TARC, którą opracowali inżynierowie z Berkeley Lab i których praca doczekała się publikacji w dzienniku Science.

Nie jest to zapewne pierwszy raz, kiedy czytacie o powłokach, mających ograniczać nagrzewanie się budynków latem. Światu nauki doskonale znane są systemy chłodzenia radiacyjnego, działające poprzez pobieranie promieniowania cieplnego z budynku i emitowanie go z powrotem do nieba, czy bardzo białe farby, które w przeciwieństwie do ciemnych odbijają promieniowanie cieplne, znacznie obniżając nagrzewanie się powierzchni.

Czytaj też: Chiny inwestują w pływające reaktory jądrowe, które zasilą ich platformy wiertnicze. Przynajmniej według oficjalnej wersji

Problem w tym, że te rozwiązania sprawdzają się tylko latem lub w ciepłych klimatach, bo kiedy za oknem zacznie trzaskach mróz, dodatkowe chłodzenie pasywne staje się problemem. Stąd pomysł inżynierów Berkeley Lab na powłokę dachową, która może utrzymywać budynek w cieple lub zimnie w zależności od pogody. W pierwszym przypadku powłoka będzie odbijała światło słoneczne i tym samym ciepło, a w drugim pozostanie neutralna, co tym samym zmniejszy zużycie energii zarówno na ogrzewanie, jak i chłodzenie.

TARC, to najnowsza powłoka dachowa, która adaptuje się do warunków pogodowych. Ma ogromny potencjał ograniczenia wydatków na systemy grzewcze i chłodzące

Ta powłoka dachowa doczekała się nazwy TARC, co bezpośrednio odwołuje się do jej możliwości, jako że określa się ją mianem temperaturowo-adaptacyjnej powłoki radiacyjnej. Składa się na nią dwutlenek wanadu, który po osiągnięciu temperatury 67°C zaczyna przewodzić elektryczność, ale nie ciepło. W praktyce oznacza to, że przy wysokiej temperaturze na zewnątrz materiał pochłania i następnie emituje światło termiczne w podczerwieni, dzięki czemu utrzymuje je z dala od budynku. Kiedy jednak zrobi się zimniej, materiał przestaje być przeszkodą dla ciepła.

W ramach testów zespół porównał płaty TARC o wielkości 2 centymetrów kwadratowych z próbkami komercyjnych ciemnych i białych materiałów dachowych. Według pomiarów TARC odbijał około 75% światła słonecznego niezależnie od pogody, ale kiedy temperatura otoczenia wzrosła powyżej 30°C, emitował do 90% swojego ciepła do nieba. Kiedy temperatura spadała poniżej 15°C, TARC emitował tylko 20 procent pochłoniętego ciepła.

Czytaj też: Tranzystory VTFET obiecują podwoić wydajność przy tym samym poborze mocy

Na tej podstawie stworzono symulacje, szacując, że przeciętne amerykańskie gospodarstwo domowe mogłoby obniżyć rachunki za ogrzewanie i chłodzenie o nawet 10%, korzystając z TARC. Dlatego teraz zespół planuje przeprowadzić eksperymenty z wykorzystaniem większych prototypów TARC, aby sprawdzić, jak praktyczna może być ta powłoka jako powłoka dachowa. Jednak ambicje inżynierów wykraczają poza dachy. Twierdzą, że TARC mógłby również zostać zaadaptowany jako materiał regulujący temperaturę w samochodach, elektronice, satelitach, a nawet tkaninach na namioty czy ubrania.