Исследование Университета Суррея показало, что в теплом климате автономные здания могут значительно сократить выбросы углерода и снизить затраты на энергию, комбинируя затенение от солнечных панелей на крыше с тонким слоем фазового материала. Исследование протестировало 30 различных конфигураций крыши и обнаружило, что расположение фазового материала более важно, чем его количество. Этот результат может изменить оценку рентабельности устойчивой модернизации удаленных зданий.
Фазовые материалы поглощают или выделяют тепло при изменении температуры, помогая стабилизировать внутреннюю температуру. Исследовательская группа обнаружила, что размещение тонкого слоя фазового материала толщиной чуть более сантиметра с обеих сторон теплоизоляции крыши в сочетании с естественным затенением от солнечных панелей позволяет экономить 8,75% энергии в год по сравнению со стандартной крышей и сокращает выбросы CO2 на 41–54%.
Неожиданно, использование фазового материала только на внешней стороне крыши может увеличить потребность в энергии. Материал поглощает дневное тепло и выделяет его в неподходящее время, что приводит к увеличению, а не снижению потребности в охлаждении.
Это исследование было опубликовано в журнале «Renewable Energy».
«В некоторых регионах с обильными солнечными ресурсами многие сельские домохозяйства по-прежнему зависят от дизельных генераторов. Исследование показывает, что с помощью недорогой модернизации крыши — добавления тонкого слоя теплоаккумулирующего материала в нужном месте в сочетании с затенением от солнечных панелей — можно сократить выбросы углерода вдвое и снизить затраты на энергию до доступного уровня. Оказывать существенное влияние без дорогих и сложных мер особенно важно для сообществ с ограниченными ресурсами и без доступа к электросети», — сказал профессор энергетической устойчивости и руководитель исследовательского кластера по энергетике Махмуд Шафи.
Исследователи использовали отраслевые стандартные инструменты моделирования для оценки производительности здания и программное обеспечение для планирования энергосистемы для оптимизации электрической системы, интегрируя солнечные панели, генераторы и аккумуляторные батареи. Дизайн здания соответствовал международным стандартам испытаний в области энергетики.
В оптимальной конфигурации затенение от фотоэлектрических панелей на крыше обеспечивало около 55% улучшения энергоэффективности, а фазовый материал — 45%.
Детали публикации: Автор: University of Surrey; Название: «Off-grid buildings cut emissions with solar roof innovation»; Опубликовано в: «Renewable Energy» (2026); Информация о журнале: «Renewable Energy»
