Keramické kocky z 3D tlačiarne dokážu schladiť miestnosť aj bez elektrickej energie

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Pórovité keramické kocky znižujú teplotu vzduchu na princípe odparovania vody.

• Strana vytlačenej kocky meria 0,23 m pre dosiahnutie optimálneho povrchu.

• V okolí kocky zaznamenali výskumníci pokles teploty o 7 °C.

Výskumníci z Technickej univerzity v Štajerskom Hradci vyvinuli metódu na chladenie vnútorných priestorov aj bez využitia elektrickej energie. Systém kombinuje historické vedomosti o chladivom efekte hlinených nádob s modernými postupmi aditívnej výroby.

Tím pomocou špeciálnej priemyselnej 3D tlačiarne vytvoril keramické kocky s vysoko poréznou štruktúrou. Základným princípom ich fungovania je odparovacie chladenie, pri ktorom odparujúca sa voda absorbuje teplo z okolitého vzduchu. Tento overený fyzikálny proces vedie k merateľnému zníženiu teploty v bezprostrednom okolí odparovacej plochy.

Zdroj foto: TU Graz

Efektivita chladiaceho mechanizmu priamo závisí od maximalizácie celkovej plochy slúžiacej na odparovanie vody. Tím navrhol tvar keramických blokov tak, aby pri minimálnej spotrebe materiálu poskytovali obrovský povrch pre tepelnú výmenu.

Keramické kocky s dĺžkou strany 0,23 m dokážu prirodzene nasávať a udržiavať vodu prostredníctvom kapilárnych síl. Voda sa postupne rovnomerne rozptýli po celej ploche zariadenia a odparovaním kontinuálne odčerpáva teplo zo vzduchu. Interiérové testovanie potvrdilo funkčnosť riešenia, keď teplota vzduchu v horúcom podkroví klesla o takmer 7 °C.

Chladivý efekt naplnenej keramickej kocky bolo následne jasne cítiť v celom rozsahu testovanej laboratórnej miestnosti. Tím aktuálne plánuje experimentovať s ďalšími materiálmi a integrovať pasívne chladiace systémy priamo do stavebných konštrukcií.

Tento prístup umožní zabudovať energeticky úsporné chladenie do architektúry obytných budov bez montáže zložitých a drahých potrubí. Riešenie predstavuje nízkonákladovú a priestorovo nenáročnú alternatívu pre lokality s horúcim a veľmi suchým podnebím. Dostupnosť 3D tlače v budúcnosti umožňuje aplikáciu tohto užitočného vynálezu aj v podmienkach bežných domácností.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Aditívna výroba chladiacich blokov oživuje neutrálne metódy regulácie teploty, ktoré pomôžu pri architektonických návrhoch ekologických obytných domov.

Zdroj: slashgear.com foto: ChatGPT