Учёные нашли способ вдвое сократить выбросы зданий в жарком климате

Такие материалы работают как аккумуляторы тепла, поглощая и высвобождая его в процессе плавления и затвердевания, что помогает поддерживать комфортную температуру внутри помещения. Оптимальной стратегией стало размещение тонкого (чуть более сантиметра) слоя ФПМ с обеих сторон кровельной изоляции в сочетании с тенью от солнечных батарей. Это дало ежегодную экономию энергии 8,75% и снижение углеродного следа на 41–54% по сравнению с обычной крышей. Любопытно, что размещение материала только с внешней стороны приводило к обратному эффекту: он накапливал дневное тепло и отдавал его тогда, когда это было не нужно, увеличивая потребность в охлаждении.

«В странах с обилием солнца миллионы сельских домохозяйств по-прежнему зависят от дизельных генераторов, — комментирует профессор Махмуд Шафии, руководитель исследовательской группы. — Наше исследование доказывает, что простые и недорогие изменения конструкции крыши могут сократить выбросы вдвое и сделать энергию доступной. Для реальных перемен не нужны сложные и дорогие технологии, что критически важно для удалённых сообществ с ограниченными ресурсами».

В своей работе команда использовала профессиональные инструменты моделирования DesignBuilder и EnergyPlus, соответствующие международному стандарту ANSI/ASHRAE. На основе полученных данных была оптимизирована гибридная энергосистема, включающая солнечные панели, топливный генератор и аккумуляторы, с помощью программы HOMER Pro.

Анализ наиболее эффективных конфигураций показал, что примерно 55% общего прироста энергоэффективности обеспечивает затенение от фотоэлектрических панелей, установленных на крыше. Оставшиеся 45% приходятся на правильно размещённый материал с фазовым переходом. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Renewable Energy.