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

غزل زیاری: دیوارهای ساخته شده با الگوی برجسته شاه ماهی تا 3 درجه سانتیگراد خنک تر از دیوارهای معمولی بدون مصرف انرژی خاصی هستند. استفاده از این رویکرد می تواند مصرف انرژی سیستم های خنک کننده را کاهش دهد و در نتیجه به کاهش گرمایش جهانی کمک کند.

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

راه حل های متعدد برای خنک سازی بدون انرژی

در سال های اخیر، با گرم شدن جهان و افزایش تعداد افرادی که توانایی خرید سیستم های تهویه مطبوع را دارند، استفاده از تهویه مطبوع به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بر اساس برآوردها، تا سال 2050، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از تبرید تا سه برابر افزایش می‌یابد، بنابراین بسیاری از محققان در تلاش هستند تا راه‌حل‌های خنک‌کننده دیگری را توسعه دهند که نیازی به انرژی ندارند. به عنوان مثال، یکی از این راه حل ها سفید کردن سقف خانه ها است. به طوری که نور خورشید بیشتر منعکس می شود و این راه حل ساده می تواند ساختمان ها و شهرها را خنک تر کند.

اگر سقف ها با موادی پوشانده شوند که نور خورشید بیشتری را منعکس می کنند، این رویکرد مؤثرتر است. اما باید در نظر گرفت که این مواد تشعشعات مادون قرمز را در “پنجره شفاف جو” منتشر می کنند. (پنجره اتمسفر محدوده طول موج هایی است که توسط مولکول های موجود در جو مانند دی اکسید کربن جذب نمی شوند.)

چنگ توضیح داد: در این شرایط، پرتوهای فروسرخ می توانند از جو عبور کرده و به فضای بیرونی برسند.

در حالی که موادی با این ویژگی ها در سقف های بلند اثر خنک کنندگی قابل توجهی دارند، اما بر روی دیوارها چندان موثر نیستند. مشکل این است که موادی که کار پرتوهای مادون قرمز را به خوبی انجام می دهند، در جذب آنها نیز خوب عمل می کنند و سطوحی مانند پیاده روهای بتنی نزدیک دیوارها، پرتوهای مادون قرمز زیادی از خود ساطع می کنند.

در نتیجه راه حلی که چنگ و اعضای تیمش پیدا کردند این بود که دیوارهایی با یک سری برجستگی به موازات زمین بسازند که وقتی از پهلو به آنها نگاه کنیم شکل زیگزاگی دارند. برای تجسم این موضوع، مجموعه ای از پله ها را تصور کنید که با زاویه 45 تا 90 درجه به سمت بالا متمایل شده اند.

نکته مهم این است که اسکاج های رو به بالا دارای سطحی هستند که گرمای زیادی را در پنجره شفاف اتمسفر ساطع می کنند، اما اسکاج های 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 یک متر با سطوح منحنی و صاف ساختند. هنگامی که آنها مدل را در فضای باز در تابستان نیوجرسی قرار دادند، سطح منحنی آن به طور متوسط ​​2 درجه سانتیگراد خنک تر از سطح صاف در یک دوره 24 ساعته بود و 3 درجه سانتیگراد خنک تر از سطح صاف بین ساعت 1 بعد از ظهر تا 2 بعد از ظهر بود.

چنگ توضیح داد: برای این منظور، مواد ارزان قیمت زیادی وجود دارد که خواص لازم را دارند و می‌توان چنین زیگزاگ‌هایی را با افزودن پانل‌های موجدار روی ساختمان‌های موجود نصب کرد.

البته باید در نظر داشت که اثر سرمایشی داخل ساختمان به عوامل دیگری مانند اندازه پنجره‌های ساختمان نیز بستگی دارد. اما شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که با استفاده از این روش می‌توان دما را تا ۲ درجه سانتی‌گراد کاهش داد که باعث کاهش یک چهارم انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی می‌شود.

استفاده از دیواره های خنک کننده شاه ماهی برای آب و هوای گرم مناسب است. زیرا نیاز به گرمایش در فصل زمستان در مناطق سردسیر را افزایش می دهد. با این حال، چنگ و همکارانش طرحی با باله‌های لولایی ارائه کردند که می‌توان آن را در زمستان برای افزایش جذب گرما بلند کرد و در تابستان برای کاهش جذب گرما پایین آورد.

منبع: اخبار جهان

227227