В России создали особые кирпичи для холодного климата
Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) совместно с китайскими коллегами провели экспериментальные исследования кирпичей, предназначенных специально для холодного климата. Их уникальной особенностью является наличие внутри в полостях композитных материалов с изменяемой фазой (PCM). Так называют вещества, которые могут накапливать или высвобождать много тепловой энергии при фазовом переходе — обычно из твердого состояния в жидкое и обратно. В экспериментах в качестве PCM использовался относительно недорогой гексадекан, который стабилен и безопасен, хорошо поглощает и выделяет тепло.
Авторы исследования отмечают, что в жарких странах ранее проводились похожие эксперименты. Там интеграция PCM в многослойные стены увеличивает их теплоемкость на 35%, что снижает колебания температур в помещении. В новой работе — уже на примере холодного климата — удалось установить, что разница температур между внутренней и внешней поверхностью «модифицированных» кирпичей почти на шесть градусов Цельсия выше, чем у обычных, а интенсивность теплообмена значительно ниже.
Кирпичи с PCM аккумулируют энергию в самые теплые периоды суток, а затем постепенно высвобождают ее, когда снаружи температура резко падает. Это позволяет снизить энергопотребление и затраты на отопление. Экономия может компенсировать более высокую стоимость стройматериалов с композитом. Общая потеря тепла в помещении снижается на величину от 15% до 25%.
Авторы работы отмечают, что на стадии исследований стоимость одного кирпича с PCM примерно на 0,5 доллара выше, чем обычного. Это может отпугнуть потенциальных потребителей. Однако при масштабировании производства и выходе на конвейерную систему превышение затрат можно снизить до 0,2 доллара, кроме того, следует учитывать получившуюся экономию на отоплении.
Разработчики сейчас исследуют различные конфигурации кирпичей, разное расположение полостей, заполненных PCM, а также оптимальную структуру их размещения при строительстве.
Ранее мы рассказывали, как российские ученые рассчитали активность радона в многоэтажках.
