Fiziki s Poljske akademije znanosti so našli rešitev
Fiziki s Poljske akademije znanosti so razvili način izolacijskih premazov za zasteklitve, ki zaustavljajo infrardeče sevanje. Njihova zamisel omogoča zmanjšanje obsega uhajanja toplote skozi okna pozimi. Ustvarjalci rešitve ocenjujejo, da je prihranek pri ogrevanju lahko tudi nekaj odstotkov.
Kako zmanjšati uhajanje toplote skozi okna? Fiziki s Poljske akademije znanosti so našli rešitev
– Najšibkejši člen toplotne izolacije stavb so pogosto okna. Skozi njih uide do 10-50 odstotkov energije za ogrevanje stanovanj, pravi doktor Bartłomiej Witkowski, profesor na Inštitutu za fiziko Poljske akademije znanosti.
Blokiranje infrardečega sevanja
Kako narediti steklo tanko, prozorno, trajno, poceni in hkrati ohraniti energijo? Poljska ekipa želi na steklo nanesti trajni filter, ki ne prepušča infrardečega sevanja. Ekipa profesorja Witkowskega je razvila recept za prav takšne premaze, sestavljene iz nanoslojev dopiranega cinkovega oksida. Takšne infrardeče filtre bi lahko proizvajalci oken namestili neposredno na stekleno površino. Vendar bi bilo mogoče izdelati tudi prozorno folijo, ki bi se nanesla na steklo v izdelanih oknih.
– Skozi steklo z našim premazom uide do štirikrat manj toplote kot skozi enako steklo brez premaza,” ocenjuje Bartłomiej Witkowski. Dodaja, da steklo s filtrom ne spremeni barve – za človeško oko je še vedno prozorno.
Raziskovalec predstavi poskus na prototipu svoje rešitve. Halogenska žarnica segreva kos črnega materiala, vendar je na poti med žarnico in materialom steklo: enkrat s prevleko, drugič brez nje. – Ko je bilo uporabljeno steklo brez premaza, se je material že po nekaj sekundah segrel na več kot 43 stopinj Celzija, medtem ko se je pri steklu z našim premazom temperatura po minuti segrela na največ 30 stopinj Celzija, opisuje profesor Witkowski.
Konkurenčna rešitev
Kot dodaja, so na trgu že na voljo infrardeči filtri, ki izboljšujejo toplotno izolativnost oken. Uporabljajo se na primer v nekaterih avtomobilih. – Te rešitve so učinkovite, vendar drage – pri proizvodnji stanovanjskih oken niso stroškovno učinkovite,” ocenjuje.
Na trgu so na voljo tudi toplotnoizolacijske folije za domača okna. – Na trgu sta dve dobri rešitvi, ki dejansko prispevata k varčevanju. Njihova pomanjkljivost pa je, da niso trpežne in jih ni mogoče uporabiti na dokončanih oknih. Na notranjo stran oken jih je namreč treba nanašati pod nadzorovanimi pogoji – dostop kisika jih hitro razgradi. Toplotnoizolacijske lastnosti teh konkurenčnih folij se po nekaj letih uporabe prav tako izgubijo, pojasnjuje Bartłomiej Witkowski.
Poudarja, da je njegova ekipa v okviru raziskave poskušala najti rešitev, ki bi bila enako učinkovita in poceni za izdelavo kot folije, ki so na voljo na trgu, vendar veliko bolj trpežna – takšna, ki se ne bi razgradila na zraku in bi jo bilo mogoče uporabiti v dokončanih oknih.
Recept poljskih raziskovalcev za inovativni premaz
Vsa telesa v našem okolju oddajajo infrardeče sevanje, tj. elektromagnetno valovanje med 780 nm in 1 mm, ki je človeškemu očesu nevidno. – Pri sobni temperaturi, tj. pri približno 20 stopinjah Celzija, je največje sevanje pri valovnih dolžinah 10 mikrometrov. Na srečo je to območje blokirano z običajno zasteklitvijo. Toplotno sevanje pa doseže območje 1-5 mikrometrov, kjer sta steklo in naše ozračje prozorna, poroča Dr. Witkowski.
Dejstvo, da toplota zlahka „uhaja” iz stanovanja prav v obliki infrardečega sevanja, je razvidno zlasti iz slik termovizijskih kamer (tj. tistih, ki beležijo infrardeče sevanje), usmerjenih v stavbe – na takih slikah običajno najbolj žarijo okna, kar pomeni, da je infrardeče sevanje tam razmeroma močno. Od tod je prišla ideja o izdelavi filtrov, ki preprečujejo prodiranje infrardečega sevanja, zlasti v območju od 1 do 5 mikrometrov.
Recept poljskih raziskovalcev vključuje tehnologijo nanašanja nanosov cinkovega oksida na izbrano površino z metodo ALD – nanašanje atomskih plasti. Za uvedbo te rešitve na trgu je potreben reaktor, v katerem se na steklo nanesejo ustrezne nanosne plasti. Takšni reaktorji so že na voljo v množični proizvodnji – uporabljajo se na primer pri premazovanju fotonapetostnih plošč. – Projekt je že pripravljen za izvajanje. Zdaj iščemo podjetja, ki bi želela uvesti to rešitev,” pravi profesor Witkowski.
Vir: www.naukawpolsce.pap.pl