بخشی از مقاله
مروری بر پوشش های بام متداول و هوشمند ترموکروم جهت ذخیره سازی انرژی برای شرایط اقلیمی مختلف
چکیده
در صنعت ساختمان یکی از بخش هایی که سریع ترین رشد را دارد، صنعت بام های سرد (بام هایی با رنگ های سرد) برای شرایط اقلیمی گرم است. برای بامهای سرد (با حداقل جذب نور خورشید) تفاوت دما بین بین سطح و اطراف ساختمان در مقایسه با بام های تیره (با حداکثر جذب نور خورشید) مقداری بسیار کمتر است. تحقیقات انجام شده از لحاظ بازده انرژی، صرفه جویی اقتصادی بام های سرد در آب و هوای گرم و خشک، آن ها را به عنوان بام های مناسبی مطرح می کند. برای شرایط اقلیمی سرد، استفاده از پوشش های جاذب نور به عنوان راهکاری مناسب توصیه شده است که می توانند با جذب حداکثر نور خورشید هزینه لازم برای گرمایش ساختمان را کاهش دهند. ساختمانهایی که تابستانهای گرم و زمستانهای سرد تجربه می کنند می بایست جذب حداکثری در زمستان و انعکاس حداکثری در تابستان داشته باشند که این موضوع با استفاده از نسل جدید پوشش های بام (پوششهای بام هوشمند: ترموکروم) مرتفع می گردد. استفاده از پوشش مناسب می تواند از یک طرف هزینه انرژی الکتریکی مورد نیاز برای خنک سازی و تهویه هوا در فصول گرم و گرمایش در فصول سرد را در ساختمان کاهش دهند و از طرف دیگر انتشار کربن را با کم کردن نیاز به منابع سوخت های فسیلی برای تأمین برق، کاهش دهند و بدین ترتیب در بلند مدت از طریق خنک نگه داشتن اتمسفر باعث کندی گرم شدن جهانی آب و هوا شوند.
واژه های کلیدی: پوشش های متداول بام، پوشش های هوشمند بام، ذخیره سازی انرژی
مقدمه بشر همیشه به دنبال ایده های مطلوب برای بهبود زندگی خویش بوده است. سیستم های گرمایشی و سرمایشی
محیط داخلی خانه ی او که با استفاده از سوخت های فسیلی کار می کنند، تا حد زیادی موجب راحتی و آسودگی وی شده اند. اگرچه همواره آرزویی مبنی بر کاهش انرژی مصرفی برای سرمایش یا گرمایش محیط زندگی (به دلایل متعددی) وجود داشته است. برای مثال دلایلی مانند کاهش هزینه های مالی برای صاحبان ساختمان ها در تأمین انرژی مصرفی و کاهش تأثیرات منفی زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی و یا محدود بودن این منابع. این دلایل و نظایر آن ها انگیزه ای برای توسعه ابزارهای عاری از مصرف انرژی برای تهویه ی هوای محیط داخلی خانه او بوده، هست و خواهد بود.
ساختمان ها در حدود %16 آب تازه((Fresh Water، %25 چوب جنگل ها و در حدود %40 انرژی تولید شده در دنیا را مصرف کرده و در حدود %70 سولفور اکسید (Sulfor oxid) و %50 کربن دی اکسید (Carbon di oxide) در دنیا را تولید می کنند.1 دماهای بالا در تابستان در مناطق شهری باعث افزایش انرژی لازم برای تهویه هوا و سرمایش ساختمان می شود.
افزایش دمای ساختمان در اثر جذب بالای حرارت خورشید رخ می دهد.
در نواحی مدرن شهری ساختمان ها معمولاً سطوح تیره تری نسبت به اطرافشان دارند که این تفاوت بر آب و هوا و مصرف انرژی ساختمان تأثیر به سزایی دارد. در این مقیاس، سطح تیره باعث گرم شدن سطح ساختمان شده و درنتیجه افزایش انرژی لازم برای تهویه هوای ساختمان را در پی خواهد داشت.
ترموکرومیسم
ترموکرومیسم (Thermochromism) یکی از ویژگی های ماده است که باعث تغییر رنگ آن می شود که ناشی از تغییر دمای همان ماده در اثر حرارت منتقل شده به آن است. مواد ترموکرومیک به دو دسته تقسیم می شوند:
-1 مواد آلی
-1-1 کریستال های مایع ترموکرومیک
کریستال های مایع بیشتر در کاربردهای دقیق مورد استفاده قرار می گیرند. پاسخ و واکنش متقابل آن ها در دماهای دقیق، مهندسی و تنظیم می شود. اما گستره ی تغییر رنگشان محدود می باشد. این کریستال ها در دماهای پایین تر از بازه دمایی تغییر رنگ، به رنگ سیاه هستند و در بازه ی مورد نظر به رنگ های رنگین کمان در آمده و در دماهای بالاتر از این بازه، دوباره سیاه رنگ می شوند.(شکل(1 کریستال های مایع می توانند برای تغییر دما از (-30) تا (120) درجه سانتیگراد فرمول بندی شوند. مولکول های این
کریستال ها نسبت به تغییر دما بسیار حساس بوده و نسبت به تغییرات دما، جابجا شده و تغییر موقعیت می دهند. این تغییر در ساختار مولکولی باعث جذب و بازتاب طول موج های نور را سبب شده و پدیده تغییر رنگ رخ می دهد.2
