Termoregulacyjna dachówka na straży klimatu
W obliczu globalnego wzrostu zapotrzebowania na energię i potrzeby redukcji emisji dwutlenku węgla, naukowcy z University of California, Santa Barbara (UCSB) opracowali adaptacyjną dachówkę termoregulacyjną, która obniża koszty ogrzewania zimą i chłodzenia latem, nie wymagając przy tym użycia urządzeń elektrycznych.
Dachówka termoregulacyjna, mająca około dziesięciu centymetrów kwadratowych, powstała w wyniku współpracy między specjalistami z dziedziny nauk termicznych i mechanicznych. Pomysłodawcy urządzenia, profesorowie Bolin Liao i Elliot Hawkes z UCSB’s Department of Mechanical Engineering, zostali zainspirowani długimi podróżami między Santa Barbara a północną Kalifornią.
Kluczowym komponentem, z którego składa się dachówka jest tzw. silnik woskowy. Wykorzystuje on zmiany objętości wosku w odpowiedzi na temperaturę do generowania ciśnienia, które porusza częściami mechanicznymi. Silniki woskowe są już stosowane w różnych urządzeniach, takich jak zmywarki, pralki, a także w przemyśle lotniczym, zauważa magazyn „Device”.
W przypadku dachówki, silnik woskowy, reagując na zmiany temperatury, może pchać lub cofać tłoki, które z kolei otwierają lub zamykają żaluzje na powierzchni dachówki. W niższych temperaturach, kiedy wosk jest stały, żaluzje zamykają się, minimalizując utratę ciepła. Gdy temperatura wzrasta, wosk topnieje i rozszerza się, otwierając żaluzje i umożliwiając odbicie światła słonecznego.
Badania wykazały, że dachówka może znacząco zmniejszyć zużycie energii potrzebnej do ochłodzenia budynku aż 3 krotnie oraz zmniejszyć koszty ogrzewania do 2,5 razy w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami. Możliwe jest to dzięki zastosowaniu silnika woskowego, który eliminuje potrzebę elektroniki czy baterii, a prostota konstrukcji umożliwia szeroką adaptację i masową produkcję.
Zespół badawczy widzi ogromny potencjał tej technologii w przemyśle budowlanym, gdzie może przyczynić się do zrównoważonego rozwoju poprzez redukcję zużycia energii.
Chociaż urządzenie jest nadal w fazie koncepcyjnej, naukowcy mają nadzieję, że przyczyni się do rozwoju nowych technologii, które będą miały pozytywny wpływ na zarządzanie energią w budynkach. Ta innowacyjna dachówka ma potencjał, by przyczynić się do zrównoważonego rozwoju, oferując ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie dla przyszłości budownictwa.
Opracowana przez zespół z UCSB adaptacyjna dachówka może stanowić przełom w dziedzinie balansu energetycznego w budynkach. Jej unikalne właściwości termoregulacyjne, prostota konstrukcji i brak potrzeby użycia elektroniki otwierają nowe możliwości w dziedzinie efektywności energetycznej i zrównoważonego rozwoju. Zastosowanie takich dachówek w budownictwie przy odpowiednim montażu oraz zabezpieczeniach znacząco zmniejszy zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i chłodzenia, a tym samym przyczynić się do osiągnięcia celów związanych z redukcją emisji dwutlenku węgla.
Szymon Ślubowski
