Pennsylvania State University-ko ikertzaile talde batek neguan energia aurreztea hobe dezakeen geruza bakarreko leiho-estalki baten eraginkortasuna ikertu du.Kreditua: iStock/@Svetl.Eskubide guztiak erreserbatuak.
UNIVERSITY PARK, Pennsylvania - Beira bikoitzeko leihoek aire isolatzaile batekin sartuta dauden leiho bakarreko leihoek baino energia eraginkortasun handiagoa eman dezakete, baina lehendik dauden leiho bakarreko leihoak ordezkatzea garestia edo teknikoki zaila izan daiteke.Aukera ekonomikoagoa, baina ez hain eraginkorra, ganbera bakarreko leihoak metalezko film zeharrargi batez estaltzea da, neguan eguzkiaren beroaren zati bat xurgatzen duena beiraren gardentasuna kaltetu gabe.Estalduraren eraginkortasuna hobetzeko, Pennsylvaniako ikertzaileek diote nanoteknologiak errendimendu termikoa neguan beira bikoitzeko leihoen parean jartzen lagun dezakeela.
Pennsylvaniako Arkitektura Ingeniaritza Saileko talde batek bero-galera murrizten duten eta beroa hobeto xurgatzen duten nanoeskalako osagaiak dituzten estalduren energia aurrezteko propietateak ikertu zituen.Eraikuntzako materialen energia-eraginkortasunaren lehen azterketa integrala ere burutu zuten.Ikertzaileek euren aurkikuntzak Energy Conversion and Management-en argitaratu zituzten.
Julian Wang, ingeniaritza arkitektonikoko irakasle elkartuaren arabera, infragorri hurbileko argiak -gizakiak ikusi ezin duen baina beroa sentitu dezakeen eguzki-argiaren zatia- metal nanopartikula batzuen efektu fototermiko berezia aktibatu dezake, barrurantz bero-fluxua areagotuz.leihotik.
"Efektu horiek eraikinen energia-eraginkortasuna nola hobetu dezaketen ulertzea interesatzen zaigu, batez ere neguan", esan zuen Wangek, Pennsylvaniako Arte eta Arkitektura Eskolako Arkitektura eta Materialen Institutuan ere lan egiten duena.
Taldeak eredu bat garatu zuen lehenengoz, eguzki-argiaren beroa zenbat islatu, xurgatu edo transmitituko litzatekeen metalezko nanopartikulaz estalitako leihoetatik.Konposatu fototermiko bat aukeratu zuten infragorri hurbileko eguzki-argia xurgatzeko duen gaitasunagatik, argi ikusgaiaren transmisio nahikoa ematen duen bitartean.Modeloak aurreikusten du estaldurak argi infragorri hurbileko edo bero gutxiago islatzen duela eta beste estaldura mota gehienek baino gehiago xurgatzen dutela leihotik.
Ikertzaileek nanopartikulaz estalitako kristal bakarreko leihoak probatu zituzten laborategi batean, simulatutako eguzki-argiaren pean, simulazio-iragarpenak baieztatuz.Nanopartikulaz estalitako leihoaren alde bateko tenperatura nabarmen handitu zen, eta iradokitzen du estaldurak eguzki-argiaren beroa barnetik xurga dezakeela panel bakarreko leihoen bidez barneko bero-galera konpentsatzeko.
Ondoren, ikertzaileek beren datuak eskala handiko simulazioetan sartu zituzten eraikinak klima-baldintza ezberdinetan duen energia-aurrezpena aztertzeko.Komertzialki eskuragarri dauden leiho bakarren emisibitate baxuko estaldurekin alderatuta, estaldura fototermikoek infragorri hurbileko espektroaren argiaren zati handiena xurgatzen dute, eta tradizionalki estalitako leihoek kanpora islatzen duten bitartean.Infragorri hurbilen xurgapen honek beste estaldura batzuek baino ehuneko 12 eta 20 arteko bero-galera gutxiago eragiten du, eta eraikinaren energia aurrezteko potentziala ehuneko 20 ingurura iristen da panel bakarreko leihoetan estali gabeko eraikinekin alderatuta.
Hala ere, Wang-ek esan zuen eroankortasun termiko hobea, neguan abantaila bat, desabantaila bihurtzen dela denboraldi epelean.Urtaroen aldaketak kontuan hartzeko, ikertzaileek koipeak ere sartu zituzten beren eraikuntza ereduetan.Diseinu honek udan ingurunea berotzen duen eguzki-argi zuzenagoa blokeatzen du, hein handi batean bero-transferentzia txarra eta lotutako hozte-kostuak ezabatuz.Taldeak beste metodo batzuk lantzen ari da oraindik, leiho sistema dinamikoak barne, sasoiko berokuntza eta hozte beharrak asetzeko.
"Ikerketa honek erakusten duenez, azterketaren fase honetan, oraindik hobetu dezakegu beira bakarreko leihoen errendimendu termiko orokorra neguan beira bikoitzeko leihoen antzekoa izateko", esan zuen Wangek."Emaitza hauek gure ohiko irtenbideak zalantzan jartzen dituzte geruza edo isolamendu gehiago erabiltzeko ganbera bakarreko leihoak energia aurrezteko".
"Energia-azpiegituren nahiz ingurumenaren eraikuntza-parkearen eskari handia kontuan hartuta, ezinbestekoa da gure ezagutzak aurreratzea energia-eraikin eraginkorrak sortzeko", esan zuen Sez Atamtürktur Russcher, Harry eta Arlene Schell irakasleak eta Eraikuntzako Ingeniaritza buruak.“Dr.Wang eta bere taldea oinarrizko ikerketa bideragarria egiten ari dira”.
Lan honetan beste laguntzaile batzuk Enhe Zhang, diseinu arkitektonikoko graduondoko ikaslea;Qiuhua Duan, Alabamako Unibertsitateko Ingeniaritza Zibileko irakasle laguntzailea, Arkitektura Ingeniaritzan doktorea jaso zuen Pennsylvania State University-n 2021eko abenduan;Yuan Zhao, Advanced NanoTherapies Inc.-ko ikertzailea, lan honetan Pennsylvaniako Estatuko Unibertsitateko doktoretza-ikertzaile gisa lagundu zuena, Yangxiao Feng, diseinu arkitektonikoan doktoregaia.National Science Foundation-ek eta USDA Natural Resources Conservation Service-k lan hau lagundu zuten.
Leiho-estalkiak (gertuko molekulak) kanpoko eguzki-argitik (gezi laranjak) eraikin baten barrualdera beroaren transferentzia hobetzen duela frogatu da, argiaren transmisio nahikoa ematen duten bitartean (gezi horiak).Iturria: Julian Wang erabiltzailearen argazkia.Eskubide guztiak erreserbatuak.