Используя «восковый двигатель», управляемый температурой, исследователи создали адаптивную систему черепицы, которая помогает поддерживать в комнате комфортную температуру 18°C. Он обеспечивает необычайное снижение энергопотребления на охлаждение в 3,1 раза и на обогрев в 2,6 раза.
Это устройство — совокупность идей профессоров машиностроения Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, и его очень легко понять. По сути, это жалюзи на крыше. В закрытом состоянии они выглядят как плоская алюминиевая поверхность с черным хромированным покрытием, обладающая высокими теплоизолирующими свойствами.
Под жалюзи расположен второй слой с поверхностью, покрытой белым материалом из сульфата бария, который благодаря свойствам радиационного охлаждения, помогает отводить тепло из пространства.
Но самое интересное здесь — это восковой моторчик, который открывает и закрывает верхние жалюзи. Ученые выбрали воск с подходящей температурой плавления 18,2°C и разработали систему, в которой расплавленный на солнце воск приводит в движение поршни, которые в свою очередь открывают жалюзи, а при охлаждении воск затвердевает, и поршни тянут жалюзи обратно, закрывая их. Восковые двигатели находятся под крышей, поэтому они реагируют на температуру в помещении.
По словам ученых, жалюзи полностью открываются и закрываются в диапазоне менее 3°C, поэтому они довольно быстро реагируют на нагрев и охлаждение воздуха под крышей. Команда протестировала адаптивную плитку в двух условиях статического контроля — в одном случае использовалась черная хромированная алюминиевая поверхность, а в другом — белая краска на основе сульфата бария. Было обнаружено, что в ночное время потери тепла сокращаются в 2,6 раза, а в дневную жару белая плитка снизила нагрев как минимум в 3,1 раза.
Сами по себе восковые двигатели не новы — они обычно используются в посудомоечных и стиральных машинах, а также в аэрокосмической отрасли. Но использование восковых двигателей для управления такой системой контроля температуры является новым подходом, имеющим явный потенциал в пассивном отоплении и охлаждении зданий.
По мнению ученых, сам воск можно выбирать с учетом конкретных целей, а различные термические покрытия могут сделать систему более актуальной в зависимости от того, где она будет производиться и использоваться.
Фотоматериал: newatlas.com
