Они способны уменьшить теплопотери на четверть.
Исследователи Уральского федерального университета (УрФУ) в сотрудничестве с китайскими партнерами провели экспериментальные испытания кирпичей, разработанных для холодного климата. Их особенностью является наличие внутри полостей композитных материалов с изменяемой фазой (PCM). Эти вещества могут аккумулировать и высвобождать значительное количество тепловой энергии при фазовых переходах — обычно из твердого состояния в жидкое и обратно. В экспериментах использовался относительно доступный гексадекан, который отличается стабильностью и безопасностью, а также хорошей способностью к поглощению и выделению тепла.
Авторы исследования подчеркивают, что в жарких странах проводились аналогичные эксперименты. В тех случаях интеграция PCM в многослойные стены повышает их теплоемкость на 35%, что приводит к уменьшению температурных колебаний в помещениях. В данной работе, уже на примере холодного климата, удалось выяснить, что разница температур между внутренней и внешней поверхностью «модифицированных» кирпичей составляет почти шесть градусов Цельсия больше, чем у обычных, а интенсивность теплообмена значительно ниже.
Кирпичи с PCM аккумулируют энергию в самые теплые часы суток, а затем постепенно освобождают её, когда температура на улице резко снижается. Это позволяет сократить энергозатраты и расходы на отопление. Экономия может компенсировать более высокую цену на строительные материалы с композитом. Общие теплопотери в помещении уменьшаются в диапазоне от 15% до 25%.
Авторы исследования сообщают, что на этапе исследований цена одного кирпича с PCM примерно на 0,5 доллара выше, чем у обычного. Это может отпугнуть потенциальных покупателей. Тем не менее, при увеличении объемов производства и переходе на конвейерную систему это превышение затрат можно снизить до 0,2 доллара, кроме того, следует принимать во внимание полученную экономию на отоплении.
Разработчики в настоящее время исследуют различные конфигурации кирпичей, различные варианты расположения полостей, заполненных PCM, а также оптимальную структуру их размещения при строительстве.
Фото: hi-tech.mail.ru