Onderzoekers van de Drexel University hebben een innovatieve manier ontwikkeld om gebouwen passief te verwarmen en te koelen, geïnspireerd op de bloedvatenstructuur in de oren van hazen en olifanten. Door een netwerk van kanalen te integreren in cementgebonden materialen, gevuld met paraffine, kunnen oppervlakken als muren, plafonds en vloeren actief bijdragen aan temperatuurregulatie.
© Cam395 | Dreamstime
Faseveranderende materialen zoals paraffine slaan warmte op of geven die juist af, afhankelijk van of ze smelten of stollen. Bij dalende temperaturen komt warmte vrij; bij opwarming wordt warmte opgenomen, wat verkoeling oplevert. Hierdoor kan het materiaal de oppervlaktetemperatuur beïnvloeden, zonder dat er extra energie nodig is.
Het systeem werd getest met verschillende kanaalpatronen. De variant met een ruitvormig raster presteerde het best, zowel qua sterkte als temperatuurregulatie. Het vertraagde het opwarmen en afkoelen van het oppervlak met 1 tot 1,25 graden Celsius per uur. Door het toevoegen van fijne aggregaten bleef de constructieve sterkte behouden, ondanks de holle kanalen.
© Texchxplore
Deze technologie biedt een veelbelovend alternatief voor traditionele isolatie, vooral omdat gebouwschillen momenteel verantwoordelijk zijn voor zo'n 63% van het warmteverlies. Volgens de onderzoekers kan deze methode op termijn het energieverbruik van gebouwen aanzienlijk terugdringen.
Hoewel het onderzoek bedoeld was als bewijs van concept, zijn de resultaten veelbelovend. Het team wil de techniek verder ontwikkelen door verschillende materialen, kanaalstructuren en klimaatomstandigheden te testen in grotere proefopstellingen over langere tijd.
Bron: Drexel
