Nu de zomerhitte door klimaatverandering steeds ondraaglijker en langduriger wordt, ook de koellast in de zomer neemt toe. Isolatie is momenteel de primaire oplossing om te voorkomen dat warmte een gebouw binnenkomt, maar door een extra materiaal toe te passen dat de warmtepenetratie vertraagt, kan de binnentemperatuur niet stijgen en op zijn beurt de koelbelasting van het gebouw verlagen.

Een onderzoeksteam in Korea heeft een nieuw materiaal ontwikkeld voor het bouwen van muren die de penetratie van warmte van buitenaf kunnen verminderen. Het team onder leiding van Dr. Sarng Woo Karng van de National Research Agenda Division van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) heeft met succes de warmtepenetratie door muren van gebouwen verminderd door een faseovergangsmateriaal (PCM) toe te passen.

PCM's zijn materialen die warmte absorberen of afgeven van/naar de omgeving, maar niet van temperatuur veranderen tijdens faseverandering. Een van de meest voorkomende soorten is paraffineolie, die wordt gebruikt om kaarsen te maken. Een vaste PCM absorbeert warmte terwijl het overgaat in de vloeibare fase, dus door een hoesje te gebruiken om het vast te houden wanneer het zich in de vloeibare fase bevindt zonder lekkage te veroorzaken, het is mogelijk om ze op een gebouwmuur aan te brengen om te voorkomen dat warmte naar binnen komt.

Het probleem, echter, is dat PCM's niet gelijkmatig van buiten naar binnen smelten tijdens de faseovergang van vast naar vloeibaar. Om specifieker te zijn, PCM's worden vloeibaar vanaf de buitenste laag, en de delen die heet zijn, gaan omhoog, terwijl de nog relatief koele delen naar beneden bewegen. Dus, terwijl het bovenste deel volledig gesmolten kan zijn, het onderste deel niet, en als een resultaat, warmte zal het gebouw binnendringen via het gebied waar het PCM zich in de vloeibare fase bevindt. uiteindelijk, de PCM wordt ondoeltreffend bij het regelen van de binnentemperatuur en wordt onbruikbaar.

Het team van Dr. Karng heeft de niet-uniforme faseverandering aangepakt met belleninjecties. Het injecteren van bellen in het onderste deel van de PCM tijdens de faseovergang maakte een uniforme circulatie van de PCM in vloeibare fase mogelijk. Als resultaat, de PCM smolt op uniforme wijze uit het gebied dat zich het dichtst bij de envelop bevindt, en warmtepenetratie werd over de bouwmuur geremd totdat de gehele PCM smolt.

Dr. Karng zei, "We verwachten dat de isolerende muur met behulp van de PCM-bellengenerator die in dit onderzoek is gebruikt, zal bijdragen aan het verminderen van de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om een ​​gebouw te verwarmen of te koelen. Isolatietechnieken met behulp van PCM's helpen de warmtepenetratie te verminderen, in combinatie met het bouwisolatiemateriaal, en het kan ook worden gebruikt als buitenmuren van energieneutrale gebouwen."