Охлаждающий фасад дома манипулирует тепловым излучением с большим эффектом

Исследовательская группа в Принстонском университете изучила основную причину потепления крыш и фасадов. Это не совсем новая тема, и есть также несколько очень старых решений. Полностью белить дома, чтобы они излучали тепло, стало принято много веков назад.

Кажется логичным, что это эффективно. Однако тепловое излучение лежит за пределами видимого диапазона - в инфракрасном. Инфракрасное излучение ощущается в виде тепла от солнечных лучей или от инфракрасного обогревателя. Этот свет лишь частично отражается фасадными красками, хотя светлые поверхности часто лучше отражают невидимый свет.

Кроме того, исследователи смогли определить, что нагрев крыши и излучение ведут себя иначе, чем на боковых сторонах. Крыша, как правило, смотрит только на небо. Фасады и стены также нагреваются под воздействием излучения от земли и окружающих домов.

Однако, в отличие от крыш, накопленное тепло почти не излучается вверх. Именно это и нужно изменить, ограничив тепловое излучение от фасадов небольшим диапазоном инфракрасного света.

Вместо диапазона длин волн от 2,5 до 40 микрометров, в космос излучается только от 8 до 13 микрометров, что соответствует чуть менее 13 процентам всего спектра. Оставшийся свет и его тепловая энергия распределяются между землей и стенами зданий, нагревая дома и города. Кстати, видимый свет имеет длину волны от 0,4 до 0,8 микрометров.

Еще более удивительным, чем осознание того, что только узкая полоска идеально подходит для лучшего излучения тепла, был поиск подходящего материала. Полипропилен (PP), например, излучает тепло совершенно точно в нужном диапазоне частот. Этот пластик можно встретить практически везде, от горшочков для йогурта до детских бутылочек для питья или в качестве оболочки для кабелей.

В экспериментах впоследствии была измерена разница температур в несколько градусов - просто из-за использования широко распространенного пластика и того факта, что отраженное от него тепло может очень хорошо излучаться в сторону неба. Кроме того, тепловое излучение изнутри также блокируется, так что зимой можно получить хотя бы несколько десятых градуса.

Особенно примечательно чисто пассивное использование недорогого материала, который доступен в больших количествах. Согласно исследованию, полученный эффект сравним с разницей между темной и белой крышей - но теперь еще и на фасадах.