معماران دست به کار شدند. خانه را بدون مصرف انرژی خنک کنید!

غزل زیاری: دیوارهایی با الگوی زیگزاگ متمایز تا 3 درجه سانتیگراد خنک تر از دیوارهای معمولی هستند بدون اینکه نیاز به صرف انرژی خاصی داشته باشند. این رویکرد می تواند مصرف انرژی سیستم های خنک کننده را کاهش دهد و در نتیجه به محدود کردن گرمایش جهانی کمک کند.

کیلونگ چنگ، محقق دانشگاه کلمبیا گفت: با این سبک طراحی، می‌توانیم ساختمان‌های خنک‌تری داشته باشیم و در عین حال انرژی مصرفی برای خنک کردن ساختمان را کاهش دهیم.

راه حل های متعدد برای خنک سازی بدون انرژی

در سال های اخیر به دلیل گرم شدن کره زمین و افزایش تعداد افرادی که توانایی خرید تهویه مطبوع را دارند، استفاده از تهویه مطبوع به طور قابل توجهی افزایش یافته است. تخمین زده می شود که میزان انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از سرمایش تا سال 2050 سه برابر شود، به همین دلیل است که بسیاری از محققان در تلاش هستند تا راه حل های خنک کننده دیگری را توسعه دهند که به انرژی نیاز ندارند. به عنوان مثال یکی یکی از این راه حل ها سفید کردن سقف خانه هاست. به طوری که نور خورشید بیشتر منعکس می شود و این راه حل ساده می تواند ساختمان ها و شهرها را خنک تر کند.

این رویکرد زمانی موثرتر است که سقف ها با موادی پوشانده شوند که نور خورشید بیشتری را منعکس می کنند. با این حال، باید در نظر داشت که این مواد تشعشعات مادون قرمز را در “پنجره شفاف جو” منتشر می کنند. (پنجره اتمسفر محدوده ای از طول موج است که توسط مولکول های موجود در جو پوشانده شده است، به عنوان مثال دی اکسید کربن جذب نمی شود.)

چنگ توضیح داد: «تابش مادون قرمز تحت این شرایط می‌تواند به جو نفوذ کند و به فضا برسد».

در حالی که موادی با این ویژگی ها اثر خنک کنندگی عالی بر روی سقف های مرتفع دارند، اما بر روی دیوارها چندان موثر نیستند. مشکل این است که موادی که در تابش مادون قرمز خوب هستند در جذب آن نیز خوب هستند و سطوحی مانند پیاده روهای بتنی که نزدیک به دیوارها هستند، مادون قرمز زیادی از خود ساطع می کنند.

بنابراین راه حل چنگ و اعضای تیمش این بود که دیوارهایی با مجموعه ای از برآمدگی ها به موازات زمین بسازند که وقتی از کنار به آن نگاه کنیم، شکل زیگزاگی دارند. برای مثال، پلکانی را تصور کنید که با زاویه 45 تا 90 درجه به سمت بالا شیب دارد.

مهمتر از همه، الگوهای زیگزاگ رو به بالا دارای سطحی هستند که گرمای زیادی را به پنجره شفاف اتمسفر می تاباند، در حالی که الگوهای زیگزاگ رو به پایین سطحی دارند که گرمای مادون قرمز را به جای بازتابش جذب می کند.

نتایج شگفت انگیز این آزمایش

برای آزمایش این ایده، محققان مدلی به ارتفاع 1 متر با سطوح زیگزاگ و صاف ساختند. هنگامی که آنها مدل را در فضای باز در نیوجرسی در طول تابستان قرار دادند، سطح زیگزاگ به طور متوسط ​​2 درجه سانتی گراد خنک تر از سطح صاف در طول 24 ساعت و 3 درجه سانتی گراد خنک تر از سطح صاف بین ساعت 1 تا 2 بعد از ظهر بود.

چنگ توضیح داد: «بسیاری از مواد ارزان قیمت که خواص مورد نیاز را دارند برای این منظور در دسترس هستند و چنین زیگزاگ‌هایی را می‌توان با افزودن ورق‌های موجدار در ساختمان‌های موجود گنجاند.

البته باید در نظر داشت که تأثیر خنک کننده داخلی به عوامل دیگری نیز بستگی دارد، مانند: ب. اندازه پنجره های ساختمان. اما شبیه سازی ها نشان می دهد که این روش می تواند دما را تا 2 درجه سانتیگراد کاهش دهد که انرژی مورد نیاز برای خنک سازی را یک چهارم کاهش می دهد.

استفاده از دیوارهای خنک کننده زیگزاگ برای آب و هوای گرم مناسب است. زیرا باعث افزایش نیاز به گرمایش در مناطق سردتر در زمستان می شود. با این حال، چنگ و همکارانش طرحی با لوورهای لولایی پیشنهاد کرده‌اند که می‌توان آن را در زمستان بالا برد تا جذب گرما را افزایش داد و در تابستان کاهش داد تا جذب گرما را به حداقل برساند.

منبع:دانشمند خبر

2272272