Doorzichtige raamcoating die warmte blokkeert, kan de kosten voor airco verlagen | Wetenschap | Nieuws

0

Onderzoekers uit de VS hebben een transparante raamcoating ontwikkeld die kan helpen een gebouw te koelen zonder energie te verbruiken en het zicht naar buiten te behouden. De technologie – die is ontwikkeld met behulp van kwantumcomputers en machine learning – zou kunnen helpen de behoefte aan airconditioningunits te verminderen, die nodig zijn om kamers te koelen die worden verwarmd door zonlicht dat door normale ramen naar binnen schijnt. Geschat wordt zelfs dat ongeveer 15 procent van het wereldwijde energieverbruik wordt besteed aan koeling. De coating werkt, legden de onderzoekers uit, door zichtbaar licht door een raam te laten gaan terwijl warmteproducerende delen van het elektromagnetische spectrum buiten worden gehouden.

De studie werd geleid door werktuigbouwkundig ingenieurs professor Tengfei Luo en dr. Seongmin Kim van de Universiteit van Notre Dame du Lac in Indiana. De coating – de “transparante stralingskoeler” genoemd – is samengesteld uit verschillende ultradunne materiaallagen die in een precieze configuratie moeten worden gemonteerd.

Ze zeiden: “In het zonnespectrum wordt verwacht dat een ideale transparante stralingskoeler ultraviolette en nabij-infrarode fotonen perfect blokkeert om optische verwarming van de omsloten ruimte te minimaliseren, aangezien deze golflengteregimes ongeveer 50 procent bijdragen aan de totale zonnestraling.

“In de tussentijd moet het zichtbare fotonen doorlaten met maximale transmissie-efficiëntie om een ​​duidelijk gezichtsveld mogelijk te maken.

“Bovendien moet de transparante stralingskoeler een hoge emissie-efficiëntie hebben in het middellange/lange golflengte infraroodregime om optimale stralingskoelprestaties te bereiken via het ‘atmosferische venster’.”

Om de optimale configuratie en volgorde van materialen te identificeren om het gewenste effect te produceren, creëerden de onderzoekers een rekenmodel waarmee ze elk mogelijk lagenpatroon in slechts een fractie van een seconde konden testen.

Prof. Luo zei: “Ik denk dat de quantum computing-strategie net zo belangrijk is als het materiaal zelf. Met deze aanpak konden we het best-in-class materiaal vinden.”

Vanaf hier, voegde hij eraan toe, was zijn team in staat om “een stralingskoeler te ontwerpen en experimenteel het verkoelende effect ervan te bewijzen.”

Geleid door de resultaten van hun computeranalyse, vervaardigden de onderzoekers hun speciale coating door silica, aluminiumoxide en titaniumoxide op een glazen basis aan te brengen. Ten slotte werden de lagen afgetopt met hetzelfde polymeer dat wordt gebruikt om contactlenzen te maken.

LEES MEER: De Noorse regio vermindert de uitstoot van broeikasgassen met 40 ton en bespaart £ 41.000

Het eindproduct was slechts 1,2 micron dik – ongeveer 58 keer dunner dan het gemiddelde menselijke haar. Volgens het team is hun transparante stralingskoeler in staat beter te presteren dan alle andere warmtereducerende glascoatings die al op de markt zijn.

Ze zeiden zelfs: “Deze koeler kan leiden tot een jaarlijkse energiebesparing van maximaal 86,3 megajoule per vierkante meter in warme klimaten in vergelijking met normale glazen ramen.”

Naast gebruik in gebouwen kan de transparante stralingskoeler ook worden toegepast op de ruiten van auto’s en andere dergelijke voertuigen, waardoor hun interieur koel blijft, zelfs wanneer ze geparkeerd staan ​​of in de schittering van de zon rijden.

De coatingtechnologie kan daarom helpen bij het aanpakken van enkele van de uitdagingen waarmee de mensheid waarschijnlijk te maken zal krijgen, aangezien klimaatverandering over de hele wereld tot hogere temperaturen leidt.

NIET MISSEN:
Archeologen vinden bewijs van 2000 jaar oud ijzertijdfeest [REPORT]
Energierekening: Experts onthullen ‘grootste gebied voor warmteverlies’ in woningen [INSIGHT]
Tory-burgeroorlog wekt woede op toen Sunak aandrong op beëindiging van het verbod op windmolenparken [ANALYSIS]

De onderzoekers voegden hieraan toe: “Op basis van de gemeten optische eigenschappen toonden simulaties het grote potentieel van onze transparante stralingskoeler bij het besparen van koelenergie van gebouwen, zowel in de VS als wereldwijd.

“De geoptimaliseerde vlakke meerlaagse structuren in de transparante stralingskoeler kunnen mogelijk worden opgeschaald voor praktische toepassingen, omdat ze kunnen worden vervaardigd met behulp van de modernste depositietechnieken.

Ze concludeerden: “Bovendien kan het door kwantumgloeien ondersteunde optimalisatieschema nuttig zijn voor materiaalontwerp in het algemeen, zoals metamaterialen voor optische, thermische en mechanische toepassingen.”

De volledige bevindingen van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift ACS Energy Letters.

Read original article here

Ontkenning van verantwoordelijkheid! Palaunow is een automatische aggregator rond de wereldwijde media. Alle inhoud is gratis beschikbaar op internet. We hebben het zojuist op één platform ondergebracht, alleen voor educatieve doeleinden. In elke inhoud wordt de hyperlink naar de primaire bron gespecificeerd. Alle handelsmerken behoren toe aan hun rechtmatige eigenaars, al het materiaal aan hun auteurs. Als u de eigenaar van de inhoud bent en niet wilt dat wij uw materiaal op onze website publiceren, neem dan contact met ons op via e-mail – abuse@Palaunow.com. De inhoud wordt binnen 24 uur verwijderd.

Leave A Reply

Your email address will not be published.