Категории каталога
Каталог / Наука / Новые технологии, изобретения / "Зелёные" технологии / Холодные тёплые краски обманывают покупателей и Солнце

Холодные тёплые краски обманывают покупателей и Солнце

Всем известно, почему летом люди надевают, как правило, светлую одежду. Не из-за моды, главным образом, а из-за того банального факта, что белый цвет — хорошо отражает солнечные лучи.

Но когда речь заходит о покрытии зданий, почему-то логика уступает место моде.

Так, покрытия крыш очень часто делают тёмно-коричневыми или тёмно-зелёными. Другие тёмные цвета (вплоть до чёрного) — также встречаются нередко.

Учёные посчитали, что повышение коэффициента отражения крыши, к примеру, с 20% (обычная серая краска) до 55% (обычная "почти-белая" краска) — сократило бы расход энергии на кондиционирование на 20%.

А ведь покрытия, которые отражают и вовсе лишь 4-8% солнечного цвета, по статистике, также немало распространены.

Речь, прежде всего, о США, где группа учёных озаботилась проблемой "неправильных" крыш. В этой стране кондиционеры дают ощутимую долю в национальном потреблении энергии.

Чтобы проверить свойства новых покрытий в реальности, физики соорудили опытные крыши, снабжённые кучей датчиков. Трудно поверить, но экспериментальные плитки, показанные здесь, отражают солнечный свет не хуже белой краски (фото с сайта lbl.gov).

Чтобы проверить свойства новых покрытий в реальности, физики соорудили опытные крыши, снабжённые кучей датчиков. Трудно поверить, но экспериментальные плитки, показанные здесь, отражают солнечный свет не хуже белой краски (фото с сайта lbl.gov).
То же справедливо и в отношении многих других жарких стран. И даже в холодной России едва ли кто отказался бы сократить свои счета за электричество, которое тратится летом.

Памятуя о бережном отношении к природе-матушке, Хашем Акбари (Hashem Akbari) и его коллеги из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) несколько лет назад приступили к поиску выхода из ситуации.

Кажется, дело то — элементарное. Нужно просто красить крыши белым. Но, как оказалось, американцы не хотят этого делать (думаем, то же можно сказать о жителях большинства других стран, в которых также преобладают неэкономичные тёмные крыши).

Ведь крыши — важный элемент дизайна дома. И массы предпочитают яркие тона: кирпично-красный, тёмно-зелёный, различные оттенки коричневого или синего.

Скучный и блёклый белый или светло-серый — почти никто не желает и знать.

Поскольку изменить привычки миллионов учёные не могли, решили: "Что ж, мы не ищем лёгких путей". И разработали-таки материалы, которые выглядят тёмными, но на деле отражают значительную часть солнечной радиации.

Проделали этот фокус в отделении экологических энергетических технологий лаборатории Беркли (Environmental Energy Technologies Division), где собственно Акбари и работает.

Сама идея элементарна и изящна — нужно было создать покрытия, которые обладали бы огромной отражающей способностью в ближнем инфракрасном спектре, в котором Солнце излучает более половины своей энергии.

Но вот воплощение идеи оказалось не простым. Ведь добавляя разнообразные вещества в краски или иные цветные материалы (пластик, керамическая черепица и так далее), нужно было добиться внешнего сходства с обычными "горячими" покрытиями.

Учёным пришлось перепробовать уйму сочетаний пигментов, учитывая их влияние друг на друга, и ещё подобрать их индивидуально к различным цветам и типам покрытий.

В лаборатории даже компьютерную программу специальную написали, чтобы анализировать поглощение и рассеивание излучения смесью веществ выборочно — на отдельных узких частотах.

А в результате американцы создали такие материалы, которые, будучи внешне неотличимыми от коричневого, тёмно-красного или зелёного, так любимыми домовладельцами (и строителями), отражают в несколько раз больше солнечной энергии.

При этом физики подумали и о технологии изготовления покрытий из этих материалов.

Самое интересное, усилия лаборатории Беркли не пропали даром — при содействии её учёных целый ряд производителей покрытий для крыш (не только в США) с недавних пор ввёл в свою программу так "холодные-тёплые" материалы.

Холодные — по фактическому нагреву от Солнца, а тёплые — по визуальной тональности цвета.

Распределение излучения Солнца по частотам (иллюстрация с сайта lbl.gov).

Распределение излучения Солнца по частотам (иллюстрация с сайта lbl.gov).

Некоторые промышленники почти полностью перешли на новые краски. А в Калифорнии даже разработали стандарт, призванный сделать "холодные крыши" обычными при строительстве новых домов.

Больше всего учёным пришлось возиться с так называемой мягкой черепицей (а она — одно из самых популярных покрытий в мире).

Такие плитки состоят из стекловолоконных листов, покрытых битумом, на который напыляют мельчайшую базальтовую или каменную крошку с красителем.

Адаптировать идею инфракрасных пигментов к этим гранулам было непросто, но вот недавно в Беркли объявили о создании их промышленными партнёрами первых образцов таких мягких плиток — тёмных и даже совершенно чёрных на вид, но "белых" в смысле отражения энергии. Скоро они появятся в продаже.

Наиболее впечатляет перемена, произошедшая с чёрным цветом. В варианте обычной краски он отражает лишь 4% солнечного излучения, а с новыми пигментами — 41%.

Сравнение отражающей способности обычных красок и новых, того же самого цвета (иллюстрация с сайта lbl.gov).

Сравнение отражающей способности обычных красок и новых, того же самого цвета (иллюстрация с сайта lbl.gov).

Так физикам удалось одержать победу над человеческой психологией. Собственно, психологию ломать не пришлось. А промышленники были только рады нововведению.

Как выяснилось, выпуск новых покрытий обходится им практически в те же деньги, что и выпуск старых "горячих", зато покупателям теперь можно гордо сообщать о энергосберегающих передовых технологиях.

Люди готовы платить сейчас за сбережение немаленьких киловатт-часов потом. Передовые технологии оказались прибыльными. И главное — здесь нет никакого обмана. Кроме оптического.

Материал предоставлен: Membrana.RU - Люди. Идеи. Технологии.

Реклама:
Где заказать рерайтинг текстов узнай на сайте eTXT.ru