Sposób na powłoki termoizolacyjne do szyb – zatrzymujące promieniowanie podczerwone – opracowali fizycy z PAN. Ich pomysł pozwala zmniejszyć skalę ucieczki ciepła zimą przez okna. Oszczędności na ogrzewaniu mogą wynieść nawet kilkanaście procent – szacują twórcy rozwiązania.
Najsłabszym ogniwem w izolacji cieplnej budynków są często okna. Ucieka przez nie nawet 10-50% energii z ogrzewania mieszkań.
mówi dr hab. Bartłomiej Witkowski, profesor Instytutu Fizyki PAN
Jak sprawić, żeby szyby były zarazem cienkie, przezroczyste, wytrzymałe, niedrogie i zatrzymywały energię? Sposobem polskiego zespołu jest naniesienie na szybę trwałego filtru, który nie będzie przepuszczać promieniowania podczerwonego. Zespół prof. Witkowskiego opracował przepis właśnie na takie powłoki, składające się z nanowarstw domieszkowanego tlenku cynku. Takie filtry podczerwieni mogłyby być nanoszone przez producentów okien wprost na powierzchnię szkła. Możliwe byłoby też jednak wytworzenie przezroczystej folii, którą naklei się na szybę w gotowych już oknach.
Przez szybę z naszą powłoką uciekać będzie do czterech razy mniej ciepła, niż przez taką samą szybę bez powłoki. Szyba z filtrem nie zmienia koloru, jest dalej przezroczysta dla ludzkiego oka.
ocenia Bartłomiej Witkowski
Badacz prezentuje eksperyment na prototypie swojego rozwiązania. Żarówka halogenowa ogrzewa kawałek czarnego materiału, ale na drodze pomiędzy lampką i materiałem jest szybka: raz z powłoką, raz – bez.
Przy zastosowaniu szyby bez powłoki już po kilkunastu sekundach materiał rozgrzał się do ponad 43 stopni C, a w przypadku, kiedy na drodze stanęła szybka z naszą powłoką, po minucie temperatura nie przekroczyła 30 stopni C.
opisuje prof. Witkowski
Jak dodaje, na rynku istnieją już filtry podczerwieni, które poprawiają własności termoizolacyjne okien. Stosuje się je choćby w niektórych samochodach. To rozwiązania skuteczne, ale drogie, nieopłacalne przy produkcji okien w mieszkaniach.
Na rynku dostępne są też folie termoizolacyjne do okien domowych.
Są na rynku dwa dobre rozwiązania, które rzeczywiście przyczyniają się do oszczędności. Ich minusem jest jednak nietrwałość i to, że nie ich nałożyć na gotowe okna. Muszą być one bowiem nakładane na wewnętrzną część okien w kontrolowanych warunkach – dostęp do tlenu błyskawicznie je degraduje. Właściwości termoizolacyjne tych konkurencyjnych folii znikają też zwykle po kilku latach użytkowania.
tłumaczy Bartłomiej Witkowski
I zaznacza, że w ramach badań jego zespół próbował znaleźć rozwiązanie równie skuteczne i niedrogie w produkcji, jak folie dostępne na rynku, ale znacznie trwalsze – takie, które nie będzie ulegać degradacji w powietrzu i które można by zastosować w gotowych oknach.
Wszystkie ciała w naszym otoczeniu emitują promieniowanie podczerwone, a więc fale elektromagnetyczne o długości między 780 nm a 1 mm, niewidoczne dla ludzkiego oka.
W temperaturze pokojowej – a więc przy około 20 stopniach C – maksimum promieniowania przypada na fale o długości 10 mikrometrów. Na szczęście ten zakres jest blokowany przez zwykłe szyby. Promieniowanie termiczne sięga jednak zakresu 1-5 mikrometra, gdzie zarówno szyba, jak i nasza atmosfera są przeźroczyste.
informuje dr Witkowsk
To, że ciepło łatwo „ucieka” z mieszkania właśnie w postaci promieniowania podczerwonego, widać zwłaszcza na obrazach z kamer termowizyjnych (a więc właśnie rejestrujących podczerwień) skierowanych na budynki – na takich zdjęciach zwykle to właśnie od okien bije największy blask – co oznacza, że promieniowanie podczerwone jest tam relatywnie silne. Właśnie stąd wziął się pomysł na produkcję filtrów blokujących przenikanie promieniowania podczerwonego – z szczególności w zakresie od 1 do 5 mikrometrów.
Przepis polskich badaczy obejmuje technologię nanoszenia nanowarstw tlenku cynku na wybraną powierzchnią metodą ALD – osadzania warstw atomowych. Aby wdrożyć to rozwiązanie na rynek – potrzebny jest reaktor, w którym na szybach osadzane będą odpowiednie nanowarstwy. A takie reaktory dostępne są już w seryjnej produkcji – używa się ich choćby przy tworzeniu powłok paneli fotowoltaicznych.
Projekt osiągnął już gotowość wdrożeniową. Szukamy teraz firm zainteresowanych wdrożeniem tego rozwiązania.
podsumowuje prof. Witkowski
źródło: naukawpolsce.pap.pl, Ludwika Tomala
Dom ekologiczny – dodatkowe informacje:
audyt energetyczny, dom energooszczędny, dom inteligentny (smart home,) dom niskoenergetyczny, dom pasywny, domowe (naturalne) środki czystości, energooszczędne ogrzewania (oszczędzanie ciepła), energooszczędne oświetlenie, energooszczędne urządzenia, energooszczędna wentylacja, etykiety energetyczne, etykiety produktów, kuchnia Zero Waste, kosmetyki naturalne (ekologiczne), oszczędzanie energii elektrycznej (prądu), oszczędzanie gazu, oszczędzanie wody, rośliny oczyszczające powietrze, segregacja odpadów, termomodernizacja budynku, zrównoważone budownictwo
Rządowe, ogólnopolskie programy proekologiczne:
Ciepłe Mieszkanie, Czyste powietrze, Mój Prąd, Moja Woda, Stop Smog, Ulga termomodernizacyjna
Dyrektywa o charakterystyce energetycznej budynków (EPBD)
Net-Zero Industry Act
Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne
Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.
Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)
Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.
Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl
Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie
