Композитный бетон со свойствами теплоаккумулятора

В строительстве широко используется способность некоторых материалов впитывать, сохранять и выделять накопленное тепло. В качестве примера можно привести воду в роли теплоносителя систем отопления и кирпичную кладку обыкновенной печи, которая долго согревает дом после того, как очаг уже давно погас. Подобную способность придали такому консервативному материалу, как бетон.

Новый композитный материал для хранения тепловой энергии был интегрирован в цементные композиты. Исследователи создали защитное покрытие – своеобразную «оболочку» из вспученного перлита, которая оборачивает парафин, останавливает его утечку и препятствует контакту с другими компонентами бетона. Капсулы имеют размер всего 2-20 мкм и описываются как «механически практически не разрушаемые» без потери функции теплообмена при разрезах или сверлении бетонных конструкций.

Бетоны с добавками от 20 до 80% фазового материала были подвергнуты стандартным испытаниям на сжатие. Было выяснено, что замена 60% бетонной смеси на композит значительно улучшает его термические способности при сохранении механической прочности. При этом существенно уменьшается его плотность. То есть получается легкий бетон со стандартными конструкционными параметрами и необычными тепловыми характеристиками. Это дает возможность хранения достаточного количества тепловой энергии, обеспечивающей тепловую инертность (стабильность) внутри здания. Например, можно обходиться без систем кондиционирования. Скажем, задать материалу номинальную температуру в 21, 23 или 25°С. По ее достижении в жаркий день излишки тепла будут поглощаться стенами и перекрытиями, стабилизируя комфортный микроклимат. Ночью же происходит обратный процесс. Или, что нам ближе и понятнее, днем конструкции накапливают тепло, а ночью запускают его на обогрев дома.

Конечно, подобное решение не сможет полноценно заменить климатическую систему. Однако, учитывая простоту, неприхотливость и ненужность какого-либо дополнительного обслуживания и связанных с этим затрат (пусть необычный, но все же бетон), рациональное зерно присутствует. В любом случае изобретению пророчат блестящие перспективы в плане энергосбережения.