ee

En polymerbeläggning som kyler byggnader

Ingenjörer har utvecklat en högpresterande extern PDRC (passiv strålningskylning dagtid) polymerbeläggning med luftspalter som sträcker sig från nanometer till miniscels som kan användas som en spontan luftkylare för hustak, byggnader, vattentankar, fordon och till och med rymdfarkoster - allt som kan De använde en lösningsbaserad fasomvandlingsteknik för att ge polymeren en porös skumliknande struktur. När den exponeras för himlen reflekterar den porösa polymer PDRC-beläggningen solljus och värms upp för att uppnå temperaturer lägre än typiska byggmaterial eller till och med omgivande luft.

Med stigande temperaturer och värmeböljor som stör liv runt om i världen blir kylningslösningar allt viktigare. Detta är en nyckelfråga, särskilt i utvecklingsländer, där sommarvärmen kan vara extrem och förväntas intensifieras. Men vanliga kylmetoder, såsom luft konditionering, är dyra, använder mycket energi, kräver lätt tillgång till el och kräver ofta ozonnedbrytande eller växthusvärmande kylmedel.

Alternativet till dessa energiintensiva kylmetoder är PDRC, ett fenomen där ytorna svalnar spontant genom att reflektera solljus och utstråla värme till den svalare atmosfären. Om ytan har solreflektansen (R) kan minimera ökningen av solens värme, och med en hög värmestrålningshastighet (Ɛ) kan maximera himlen för strålningsvärmeförlusten är PDRC mest effektiv. Om R och Ɛ är tillräckligt höga, även om nettovärmeförlusten kommer att inträffa i solen.

Att utveckla praktiska PDRC-konstruktioner är utmanande: många nya designlösningar är komplexa eller dyra och kan inte implementeras eller appliceras i stor utsträckning på tak och byggnader med olika former och strukturer. Hittills har billig och lätt att applicera vit färg varit riktmärket för PDRC. Vita beläggningar har dock vanligtvis pigment som absorberar ultraviolett ljus och reflekterar inte solens längre våglängder väl, så deras prestanda är bara måttlig.

Columbia Engineering-forskare har uppfunnit en högpresterande extern PDRC-polymerbeläggning med nanometer-till-mikron-luftspalter som kan användas som en spontan luftkylare och kan färgas och målas på tak, byggnader, vattentankar, fordon och till och med rymdskepp - allt som kan målas. De använde en lösningsbaserad fasomvandlingsteknik för att ge polymeren en porös skumliknande struktur. På grund av skillnaden i brytningsindex mellan luftrummen och den omgivande polymeren, luftrummen i den porösa polymeren sprida och reflektera solljus.Polymeren vitnar och undviker därmed solvärme, medan dess inneboende emissivitet gör att den effektivt kan utstråla värme till himlen

 


Inläggstid: Mar-18-2021