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I ricercatori hanno sviluppato un rivestimento in nanoscala per finestre che riduce i costi energetici La tecnologia in scala nanometrica potrebbe elevare le prestazioni termiche delle finestre a vetro singolo e renderle come quelle delle finestre a doppio vetro.
I
ricercatori della Penn State University
© Unsplash
Quindi, testando in laboratorio una
hanno sviluppato una tecnologia in
finestra a pannello singolo rivestita con
nanoscala che potrebbe aiutare a
le nanoparticelle sotto la luce solare
elevare le prestazioni termiche delle
simulata, i ricercatori hanno confermato
finestre a vetro singolo, portandole sullo
le previsioni fatte dalla simulazione: si
stesso livello di quelle delle finestre
è verificato un aumento significativo
a doppio vetro in inverno. Inserendo
della temperatura sul lato della finestra
uno strato di aria isolante, le finestre a
rivestita con le nanoparticelle, indicando
doppio vetro consentono di migliorare
che il rivestimento potrebbe assorbire il
l’efficienza energetica rispetto alle
calore dalla luce solare all’interno, al fine
finestre a vetro singolo, sebbene la loro
di compensare il calore interno perso
sostituzione possa essere costosa o
attraverso una finestra a vetro singolo.
tecnicamente impegnativa. Un’alternativa
I ricercatori hanno quindi implementato
più economica ma meno efficace
i loro dati in una simulazione su larga
sarebbe quella di rivestire le finestre a
scala per analizzare i risparmi energetici
vetro singolo con pellicole metalliche
di un intero edificio con finestre rivestite
traslucide in grado di assorbire parte del calore solare in inverno senza
in climi diversi. Rispetto a un rivestimento a bassa emissività di una finestra
compromettere la trasparenza del vetro. Tuttavia, la soluzione sviluppata
a vetro singolo disponibile in commercio, il rivestimento fototermico ha
dai ricercatori potrebbe ora migliorare l’efficacia del rivestimento. “La luce
assorbito gran parte della luce nella regione del vicino infrarosso dello
nel vicino infrarosso – una porzione di luce solare che gli esseri umani non
spettro, mentre la finestra con rivestimento convenzionale la rifletteva
possono vedere ma che possono percepire come calore – può attivare
all’esterno. Questo assorbimento del vicino infrarosso ha comportato
effetti luce-calore unici su alcune nanoparticelle metalliche, migliorando
una riduzione di circa il 12-20% della perdita di calore rispetto agli
il modo in cui il calore scorre verso l’interno attraverso una finestra.
altri rivestimenti e un potenziale di risparmio energetico complessivo
Eravamo interessati a capire come questi effetti potessero essere utili
dell’edificio fino a circa il 20% rispetto a un edificio senza rivestimenti su
per il risparmio energetico degli edifici, in particolare durante la stagione
finestre a vetro singolo.
invernale”, ha affermato Julian Wang, professore associato di ingegneria
Per tenere conto dei cambiamenti stagionali, i ricercatori hanno anche
architettonica e affiliato al Dipartimento di Architettura del College of Art
implementato tende da sole nella loro simulazione a scala di edificio,
and Architecture e al Materials Research Institute di Penn State.
bloccando i raggi solari più diretti che riscaldano l’ambiente in estate,
Lo studio
annullando in gran parte il trasferimento di calore indesiderato e qualsiasi costo di raffreddamento associato.
Il team di ricerca ha prima sviluppato un modello per stimare la quantità
“Come dimostrato da questo studio, in questa fase di ricerca possiamo
di calore della luce solare che verrebbe riflessa, assorbita o trasferita
ancora migliorare le prestazioni termiche complessive delle finestre a
attraverso una finestra ricoperta con nanoparticelle metalliche. Hanno
vetro singolo, in modo che siano simili alle finestre a doppio vetro nella
selezionato il composto fototermico per la sua capacità di assorbire la luce
stagione invernale. Questi risultati sfidano la soluzione convenzionale
nel vicino infrarosso del sole consentendo allo stesso tempo un’ampia
di utilizzare più strati o materiali isolanti per il retrofit di finestre a vetro
trasmissione della luce visibile. Il modello prevedeva che il rivestimento
singolo per il risparmio energetico”, ha aggiunto Wang.
riflettesse meno luce o calore nel vicino infrarosso, assorbendone di più attraverso la finestra rispetto alla maggior parte degli altri rivestimenti.
Per maggiori informazioni: www.psu.edu/news/
international PAINT&COATING magazine - JANUARY/FEBRUARY 2022 - N. 73
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