Recubrimiento radiativo adaptativo a la temperatura para la regulación térmica doméstica en todas las estaciones

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la construcción
• Energía sostenible

Sus antecedentes:

• El enfriamiento radiativo pasivo utiliza el cielo como un disipador de calor para los edificios.
• Los recubrimientos actuales del techo optimizan el enfriamiento durante el día, pero causan sobre enfriamiento y aumentan los costos de calefacción por la noche o en invierno.
• La regulación térmica efectiva requiere un enfoque de todas las estaciones, especialmente en climas con importantes demandas de calefacción.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un revestimiento radiativo flexible y adaptativo a la temperatura para el ahorro de energía de los edificios durante todo el año.
• Para crear un material que ajuste dinámicamente la emisión térmica en respuesta a la temperatura ambiente.
• Para mitigar el problema del enfriamiento excesivo en períodos más fríos, manteniendo los beneficios de enfriamiento en períodos más cálidos.

Principales métodos:

• Fabricación de un recubrimiento mecánicamente flexible con emisión térmica dependiente de la temperatura.
• Utilizando un mecanismo de transición de aislante metálico amplificado fotónicamente para la conmutación de emisión.
• Simulación del rendimiento de ahorro de energía del recubrimiento desarrollado en comparación con las soluciones existentes.

Principales resultados:

• El recubrimiento radiativo adaptativo a la temperatura (TARC) desarrollado exhibe una conmutación dinámica de la emisión térmica.
• La emisión de TARC cambia de 0,20 bajo 15°C a 0,90 por encima de 30°C.
• Las simulaciones indican un potencial superior de ahorro de energía en diversos climas, especialmente aquellos con variaciones estacionales.

Conclusiones:

• El TARC ofrece una solución innovadora para la gestión térmica pasiva de edificios.
• Este recubrimiento adaptativo aborda efectivamente las limitaciones de los materiales de refrigeración radiativa estática.
• TARC demuestra un potencial significativo para reducir el consumo de energía de los edificios durante todo el año.