211service.com
„Tirpstantis“ gipso kartonas palaiko kambarius vėsus
Netrukus JAV rinkoje pasirodys statybinės medžiagos, kurios dieną sugeria šilumą, o naktį ją išskiria, todėl kai kuriose klimato sąlygose nebereikia oro kondicionavimo. Šiaurės Karolinos įmonė Nacionalinis gipsas bando gipso kartono lakštus – gipso plokštes, kurios sudaro daugumos naujų pastatų sienas – su kapsulėmis, kurios sugeria šilumą, kad pasyviai vėsintų pastatą. Kapsulės, pagamintos chemijos milžino BASF , gali būti įtraukta į įvairias statybines medžiagas ir jau yra kai kuriuose gaminiuose Europoje.
AC žudikai: Šios akrilinės mikrokapsulės užpildytos parafino vašku, kuris gali sugerti šilumą iš pastatų.
BASF kapsulėse esančios fazės keitimo medžiagos palaiko patalpą vėsią panašiai, kaip ledo kubeliai atšaldo gėrimą: sugerdamos šilumą, kai jie tirpsta. Kiekvienoje polimerinėje kapsulėje yra parafino vaško, kuris tirpsta maždaug kambario temperatūroje, todėl visą dieną palaiko pastovią kambario temperatūrą. Vaškai geriausiai veikia klimato sąlygomis, kurios vėsta naktį, todėl kapsulėse esančios medžiagos sustingsta ir išskiria per dieną sukauptą šilumą.
Pavyzdžiui, kai kuriose Pietų Europos klimato zonose medžiagos per dieną sugeria pakankamai šilumos, kad sutaupytų 20 procentų oro kondicionavimui reikalingos elektros energijos. Šiaurės Europoje, kur nakties temperatūra yra vėsesnė, pastatuose, kuriuose naudojamos šios medžiagos, oro kondicionieriaus gali visai nereikėti, sako Peteris Schossig, Fraunhoferio instituto Miunchene (Vokietija) inžinierius, kurio tyrimų grupė dirbo kartu su BASF kurdama kapsules.
Šis darbas yra dalis statybų pramonės postūmio ekologiškesnių statybinių medžiagų, padedančių palaikyti patogią temperatūrą nenaudojant elektros energijos, dalis. JAV Energetikos informacijos administracijos duomenimis, pastatai suvartoja daugiau nei 70 procentų Amerikoje pagaminamos elektros, o apie 8 procentus jos sunaudojama namų ir biurų oro kondicionavimui. Plačiai naudojamos lengvos statybinės medžiagos, įskaitant medinius karkasus ir gipso kartono plokštes, leidžia rangovams greitai pastatyti pastatus, tačiau jos nesulaiko daug šilumos, todėl temperatūra viduje svyruoja visą dieną.
Fazių keitimo medžiagos yra būdas pridėti šiluminę masę prie lengvų statybinių medžiagų, sakoma Leonas glicksmanas , MIT pastatų technologijos ir mechaninės inžinerijos profesorius. Nuo šeštojo dešimtmečio kelios įmonės bandė sukurti pasyvias aušinimo sistemas, kuriose būtų naudojamos fazės keitimo medžiagos. Tačiau jų sėkmė buvo ribota, nes sunku įtraukti šias naujas medžiagas į esamas statybines medžiagas.
BASF gamina mikrokapsules greitai plakdamas ištirpintą vašką į karštą vandenį. Kadangi vaškas ir vanduo atstumia vienas kitą, vaškas sudaro mažus lašelius. Kai mokslininkai į mišinį prideda akrilo pirmtakų, vaško ir vandens atstūmimas skatina juos padengti lašelių paviršių. Galiausiai jie prideda katalizatoriaus, kad aplink vašką susidarytų akrilo polimero apvalkalas. Tada gautą šlapią mišinį galima pridėti prie miltelių, kurie naudojami gipso kartono gamybai, arba išdžiovinti ir įmaišyti į kitas statybines medžiagas, įskaitant betoną ir tinką.
Chemijos milžinas DuPont taip pat gamina įkapsuliuotas fazes keičiančias medžiagas ir įdėjo jas į šilumą sugeriančias plokštes, kurias parduoda Europoje. BASF strategija šiek tiek skiriasi: bendrovė parduoda kapsules kitoms įmonėms, kad jas būtų galima panaudoti įvairioms statybinėms medžiagoms, įskaitant lubų plokštes, akytojo betono blokus ir gipso plokštes. Remiantis Vokietijos elektros kainomis ir klimato sąlygomis, BASF atliktas tyrimas apskaičiavo, kad šeimos namas, pagamintas iš gipso, kuriame buvo 360 gramų fazės keitimo medžiagos (kaina 4883 USD), sutaupytų pakankamai elektros energijos, kad per penkerius metus atsipirktų sąnaudos. .
„National Gypsum“ bendradarbiauja su Nacionaline atsinaujinančios energijos laboratorija ir Kalifornijos naujų technologijų koordinavimo taryba, kad išbandytų savo šilumą sugeriančias plokštes, kurios bus parduodamos tokiu pavadinimu. Thermalcore . Plokštės gaminamos maišant BASF mikrokapsulės-vandens tirpalą su gipsu – mineralu, naudojamu gipso kartono gamybai. BASF naudojami parafinai gali būti pritaikyti lydytis skirtingose temperatūrose; Nacionalinio gipso plokštėse esantys suskystėja esant 22,8 ºC (apie 73 ºF). Bendrovės teigimu, plokštėse viename kvadratiniame pėdoje galima laikyti 22 britiškus šiluminius vienetus.
„National Gypsum“ prireiks mažiausiai metų, kol bus patikrintas plokščių veikimas per visus keturis sezonus, prieš pateikdamas jas į rinką. Atstovas teigia, kad bendrovė gali pertvarkyti plokštes, kad į jas būtų įtraukta daugiau ar mažiau kapsulių, priklausomai nuo to, kaip jos veikia Vakarų JAV klimato sąlygomis. Lauko bandymų duomenys taip pat bus naudojami modeliuojant, kiek plokštės padeda sumažinti energijos sąnaudas.
Kol kas šilumą sugeriančios kapsulės buvo išbandytos tik pasyviose sistemose. Tačiau jie taip pat gali būti naudojami aktyviose sistemose šiltesnio klimato sąlygomis, sako MIT Glicksmanas. Komerciniuose pastatuose galite paleisti oro kondicionierių naktį, kai elektra yra pigesnė, ir naudoti fazių keitimo medžiagas, kad palaikytumėte žemesnę temperatūrą dieną, sako jis. Schossig sako, kad jo tyrimų grupė ir BASF renka duomenis iš eksperimentinių aktyvių sistemų.