nieuws

‘Koelspiegel’ regelt binnentemperatuur zonder installaties

bouwbreed

Een ultradunne spiegel voert zonder installaties warmte af uit gebouwen en voorkomt dat zonnewarmte binnenkomt. Het nog naamloze passieve koelsysteem is een ontwikkeling van de Amerikaanse Stanford universiteit.

Het systeem koelt gebouwen overdag door de warmte uit het binnenklimaat in de vorm van infrarode straling via het dak naar buiten af te voeren. Dat gebeurt met behulp van een stapeltje ultradunne laagjes materiaal. Het bijzondere daarvan is dat het pakket de warmte van binnen ook afvoert wanneer de zon het dak verwarmt. Stralingskoeling, het technische principe van dit systeem, werkte tot nog toe alleen ‘s nachts wanneer de omgevingstemperatuur lager is dan de temperatuur in een gebouw.

Infrarode straling

De Stanford-onderzoekers Shanhui Fan en Aaswath Raman zeggen met hun ontwikkeling ook overdags passieve stralingskoeling op gang te kunnen brengen. In het blad Nature leggen ze uit dat ze de warmte van binnen naar buiten afvoeren in de vorm van infrarode straling. Dat doen ze met wat ze een ‘fotonische radiator’ noemen. Tegelijk reflecteert het materiaal zonlicht en weert daarmee het infrarode bestanddeel van dit licht dat gebouwen en dus het binnenklimaat opwarmt. Het gevolg: beheerders hoeven de airco minder hard te laten draaien om het binnenklimaat comfortabel te maken. Op die manier daalt ook de energierekening. In bepaalde toepassingen zou het systeem het binnenklimaat zelfs zonder installaties kunnen regelen.

De radiator bestaat uit een laagje zilver met daarop zeven lagen van elk ruim 2 micrometer dik silicium-dioxide en hafnium-oxide. De lagen hebben een verschillende dikte en helpen zo infrarode straling af te voeren. De buitenste coating reflecteert ruim 97 procent van het zonlicht en voorkomt zo dat een ruimte door invallend infrarood licht opwarmt. De combinatie van afvoer en reflectie koelt tot ongeveer 5 graden Celsius beneden de omgevingstemperatuur.

Dat gebeurt op momenten dat de zon een vierkante meter dak opwarmt met een vermogen van meer dan 850 watt. De wetenschappers rekenen aan hun systeem een koelvermogen toe van 40,1 watt per vierkante meter bij omgevingstemperatuur.

Pizza formaat

Het onderzoek richt zich nu op het omzetten van het prototype in een handelsmodel. De prototypes zijn vooralsnog niet groter dan een pizza. De praktijk vraagt formaten die vanwege de efficiëntie een aantal vierkante meters groot moeten zijn. De onderzoekers zeggen ook een manier te moeten bedenken voor het transport van warmte door een gebouw naar de radiator.

Dat laatste kan volgens Harry van Weele, projectcoördinator luchtbehandeling van Installateursdenktank Isso, nog wel eens een probleem worden. “Ik zie nog niet goed in hoe dat tot stand moet worden gebracht”, meldt hij met wat slagen om de arm. Koeling door middel van reflectie is volgens hem een bewezen techniek. Hij zegt geen vergelijkbare systemen te kennen.

Reageer op dit artikel

Gerelateerde tags

Lees voordat u gaat reageren de spelregels