В домах будущего охлаждать воздух будут сами стены
Вот уже много лет системы кондиционирования не претерпевали каких-либо принципиальных изменений. Они всё так же потребляют много энергии, шумят и требуют установки внешнего блока на фасадах или крышах зданий. Но современный дизайн зданий и помещений всё больше требует новых решений, основанных на принципах экологии и экономии ресурсов.
Использование охлаждающего гидрогеля вместе с гибкими строительными материалами (фото IAAC Hydroceramic project).
Именно этим руководствовалась группа студентов из Института современной архитектуры Каталонии (IAAC), которая предложила совершенно новый способ охлаждения воздуха, который не требует электричества и может легко вписаться в смелые проекты домов будущего.
По задумке авторов проекта сами стены зданий смогут понижать температуру на несколько градусов без каких-либо дополнительных энергозатрат. Секрет заключается в особом гидрогеле, который способен в больших количествах впитывать влагу. При этом материал набухает и может во много раз увеличивать свой объём. При повышении температуры накопленная вода начинает испаряться, что охлаждает сам гель и окружающий воздух.
По сути, материал представляет собой интеллектуальную климатическую систему. Он абсорбирует влагу из воздуха вечером и ночью, когда температура на улице снижается, и испаряет её днём, когда воздух нагревается.
Проект зданий будущего с использованием охлаждающего гидрогеля в стенах (фото IAAC Hydroceramic project).
Учёным не пришлось изобретать этот принцип работы, потому что он давно известен в природе. Например, подобная терморегуляция происходит в человеческой коже.
Гидрогель представляет собой нерастворимый полимерный материал на основе гидроксиэтилкрахмала акрилата, акриламида, окиси полиэтилена и других веществ. Авторы работы предлагают помещать его внутрь особых дышащих сэндвич-панелей, которые будут использованы для строительства стен и кровли зданий.
Шарики гидрогеля до и после впитывания влаги (фото IAAC Hydroceramic project).
Испытания показали, что лучшие результаты показывают панели на основе керамики. Но простой принцип работы позволяет использовать и другие решения для размещения небольших шариков гидрогеля в строительных конструкциях.
Эксперименты также продемонстрировали: при температуре окружающего воздуха свыше 30 градусов по Цельсию материал может снижать температуру в помещении на 5-6 градусов. Конечно, этого недостаточно, чтобы создать комфортные условия и конкурировать с существующими климатическими системами. Но при совместном использовании новый способ может сократить затраты энергии на 28%.
