Ciepło ucieka przez okna. Naukowcy z PAN znaleźli na to sposób

Źródło:
PAP
Zima w Górowie Iławieckim
Zima w Górowie IławieckimTVN24
wideo 2/10
Zima 2022/2023 - Polska, Europa, świat

Polscy naukowcy wpadli na pomysł, który może zrewolucjonizować ocieplanie domów podczas chłodniejszych dni. Jak przekonują, ich projekt powłoki termoizolacyjnej do szyb jest dość prosty, a także niedrogi w produkcji i bardziej skuteczny niż obecnie praktykowane metody.

Sposób na powłoki termoizolacyjne do szyb - zatrzymujące promieniowanie podczerwone - opracowali fizycy z PAN. Ich pomysł pozwala zmniejszyć skalę ucieczki ciepła zimą przez okna. Oszczędności na ogrzewaniu mogą wynieść nawet kilkanaście procent - szacują twórcy rozwiązania.

- Najsłabszym ogniwem w izolacji cieplnej budynków są często okna. Ucieka przez nie nawet 10-50 procent energii z ogrzewania mieszkań - mówił dr hab. Bartłomiej Witkowski, profesor Instytutu Fizyki PAN.

Cztery razy mniej ciepła

Jak sprawić, żeby szyby były zarazem cienkie, przezroczyste, wytrzymałe, niedrogie - i zatrzymywały energię? Sposobem polskiego zespołu jest naniesienie na szybę trwałego filtru, który nie będzie przepuszczać promieniowania podczerwonego. Zespół prof. Witkowskiego opracował przepis właśnie na takie powłoki, składające się z nanowarstw domieszkowanego tlenku cynku. Takie filtry podczerwieni mogłyby być nanoszone przez producentów okien wprost na powierzchnię szkła. Możliwe byłoby też jednak wytworzenie przezroczystej folii, którą naklei się na szybę w gotowych już oknach.

- Przez szybę z naszą powłoką uciekać będzie do czterech razy mniej ciepła niż przez taką samą szybę bez powłoki - ocenia Bartłomiej Witkowski. I dodaje, że szyba z filtrem nie zmienia koloru - jest dalej przezroczysta dla ludzkiego oka.

Badacz zaprezentował eksperyment na prototypie swojego rozwiązania. Żarówka halogenowa ogrzewa kawałek czarnego materiału, ale na drodze pomiędzy lampką i materiałem jest szybka: raz z powłoką, raz - bez. - Przy zastosowaniu szyby bez powłoki już po kilkunastu sekundach materiał rozgrzał się do ponad 43 stopni Celsjusza, a w przypadku, kiedy na drodze stanęła szybka z naszą powłoką, po minucie temperatura nie przekroczyła 30 stopni - opisał prof. Witkowski.

Tańsze i skuteczniejsze rozwiązanie

Jak dodał, na rynku istnieją już filtry podczerwieni, które poprawiają własności termoizolacyjne okien. Stosuje się je choćby w niektórych samochodach. - To rozwiązania skuteczne, ale drogie - nieopłacalne przy produkcji okien w mieszkaniach - ocenił.

Na rynku dostępne są też folie termoizolacyjne do okien domowych. - Są na rynku dwa dobre rozwiązania, które rzeczywiście przyczyniają się do oszczędności. Ich minusem jest jednak nietrwałość i to, że nie można ich nałożyć na gotowe okna. Muszą być one bowiem nakładane na wewnętrzną część okien w kontrolowanych warunkach - dostęp do tlenu błyskawicznie je degraduje. Właściwości termoizolacyjne tych konkurencyjnych folii znikają też zwykle po kilku latach użytkowania - tłumaczył.

Jak zaznaczył, w ramach badań jego zespół próbował znaleźć rozwiązanie równie skuteczne i niedrogie w produkcji, jak folie dostępne na rynku, ale znacznie trwalsze - takie, które nie będą ulegać degradacji w powietrzu i które można by zastosować w gotowych oknach.

Wszystkie ciała w naszym otoczeniu emitują promieniowanie podczerwone, a więc fale elektromagnetyczne o długości między 780 nanometrów a 1 milimetrem, niewidoczne dla ludzkiego oka. - W temperaturze pokojowej - a więc przy około 20 stopniach Celsjusza - maksimum promieniowania przypada na fale o długości 10 mikrometrów. Na szczęście ten zakres jest blokowany przez zwykłe szyby. Promieniowanie termiczne sięga jednak zakresu 1-5 mikrometra, gdzie zarówno szyba, jak i nasza atmosfera są przezroczyste - poinformował dr Witkowski.

Projekt gotowy do wdrożenia

To, że ciepło łatwo "ucieka" z mieszkania właśnie w postaci promieniowania podczerwonego, widać zwłaszcza na obrazach z kamer termowizyjnych (a więc właśnie rejestrujących podczerwień) skierowanych na budynki - na takich zdjęciach zwykle to właśnie od okien bije największy blask - co oznacza, że promieniowanie podczerwone jest tam relatywnie silne. Właśnie stąd wziął się pomysł na produkcję filtrów blokujących przenikanie promieniowania podczerwonego - z szczególności w zakresie od 1 do 5 mikrometrów.

Przepis polskich badaczy obejmuje technologię nanoszenia nanowarstw tlenku cynku na wybraną powierzchnią metodą ALD - osadzania warstw atomowych. Aby wdrożyć to rozwiązanie na rynek, potrzebny jest reaktor, w którym na szybach osadzane będą odpowiednie nanowarstwy. A takie reaktory dostępne są już w seryjnej produkcji - używa się ich choćby przy tworzeniu powłok paneli fotowoltaicznych. - Projekt osiągnął już gotowość wdrożeniową. Szukamy teraz firm zainteresowanych wdrożeniem tego rozwiązania - podsumował prof. Witkowski.

Autorka/Autor:kw

Źródło: PAP

Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock

Pozostałe wiadomości

Po dużo chłodniejszym niż zwykle maju w końcu na dłużej zrobi się ciepło. Jakie jeszcze niespodzianki przyniosą nam nadchodzące dni? Sprawdź autorską, długoterminową prognozę temperatury na 16 dni, przygotowaną przez Tomasza Wasilewskiego.

Pogoda na 16 dni. Początek czerwca przyniesie zmianę

Pogoda na 16 dni. Początek czerwca przyniesie zmianę

Źródło:
tvnmeteo.pl

Pogoda na 26-30.05. Nadchodzące dni upłyną nam pod znakiem zachmurzenia, nawet całkowitego. Miejscami popada, a poza tym chwilami będzie nasilał się wiatr.

Pogoda nie będzie nam sprzyjać. Uwaga na wiatr!

Pogoda nie będzie nam sprzyjać. Uwaga na wiatr!

Źródło:
tvnmeteo.pl

Majowy rekord temperatury padł w niedzielę w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. W Sweihan w centrum kraju termometry pokazały 51,6 stopnia Celsjusza. Skwarnie było w stolicy kraju, Abu Zabi, gdzie w piątek temperatura także wzrosła powyżej 50 stopni.

Padł rekord. Termometry pokazały ponad 51 stopni

Padł rekord. Termometry pokazały ponad 51 stopni

Źródło:
AFP, Gulf Today

Pogoda na jutro, czyli na poniedziałek 26.05. W nocy w części kraju będzie spokojnie, ale mieszkańcy zachodniej Polski powinni przygotować parasole. W dzień strefa opadów będzie przemieszczała się na wschód, przynosząc przelotny deszcz w kolejnych regionach. Termometry pokażą do 20 stopni Celsjusza.

Pogoda na jutro - poniedziałek 26.05. W niektórych regionach noc będzie deszczowa

Pogoda na jutro - poniedziałek 26.05. W niektórych regionach noc będzie deszczowa

Źródło:
tvnmeteo.pl

IMGW wydał ostrzeżenia meteorologiczne przed przymrozkami obowiązujące w południowej Polsce. W mocy jest także prognoza zagrożeń, według której w przyszłym tygodniu nad Polską znowu może zagrzmieć.

Prognoza zagrożeń IMGW. Na horyzoncie powrót burz

Prognoza zagrożeń IMGW. Na horyzoncie powrót burz

Źródło:
IMGW

Młody daniel samotnie błąkał się w sobotę po ulicach Ustki (woj. pomorskie). Zwierzę poruszało się blisko ruchliwej drogi, co stanowiło zagrożenie dla jego bezpieczeństwa. Ostatecznie młody osobnik trafił do lecznicy weterynaryjnej. Materiał otrzymaliśmy na Kontakt24.

Młody daniel błąkał się przy ruchliwej drodze. Pomogli mu spacerowicze

Młody daniel błąkał się przy ruchliwej drodze. Pomogli mu spacerowicze

Źródło:
Kontakt24, Encyklopedia Leśna

Czy mumia może pachnieć? Tak - i to całkiem przyjemnie. Korzystając z szeregu technik laboratoryjnych i własnych nosów, naukowcy wyizolowali substancje zapachowe utrwalone podczas egipskich ceremonii pogrzebowych. Niewykluczone, że w przyszłości będziemy mogli sami doświadczyć tego zapachu.

Jak pachnie mumia? Przyjemniej niż się spodziewano

Jak pachnie mumia? Przyjemniej niż się spodziewano

Źródło:
Reuters, CNN

W sobotę przez pakistański Pendżab przeszła burza piaskowa, po której nastąpiły ulewy. Kilka osób zginęło. Załamanie pogody przyszło po nękającej prowincję od kilku dni fali upałów.

Załamanie pogody zabiło osiem osób. Przyszło po gigantycznych upałach

Załamanie pogody zabiło osiem osób. Przyszło po gigantycznych upałach

Źródło:
Reuters, CNN

Po raz pierwszy w materiale genetycznym komarów żyjących na terenie Wielkiej Brytanii wykryto Wirusa Zachodniego Nilu (WNV), o czym poinformowała w tym tygodniu UK Health Security Agency.

WNV po raz pierwszy wykryty u komarów w Wielkiej Brytanii

WNV po raz pierwszy wykryty u komarów w Wielkiej Brytanii

Źródło:
Guardian

W sobotę w środkowej Słowacji niedźwiedzica, której towarzyszyły młode, zaatakowała 49-letniego mężczyznę. Trafił on do szpitala. Do ataku doszło na terenie firmy produkującej pokrycia dachowe.

Niedźwiedzica zaatakowała 49-latka na terenie firmy

Niedźwiedzica zaatakowała 49-latka na terenie firmy

Źródło:
PAP, noviny.sk

Na terenie kopalni "Bełchatów" odkryto szczątki krokodyla liczące około 17 milionów lat. Pochodzą z epoki miocenu. We wczesnym i środkowym miocenie Europa Środkowa była siedliskiem dwóch różnych rodzajów krokodyli.

Szczątki krokodyla na terenie kopalni "Bełchatów". Niezwykłe odkrycie

Szczątki krokodyla na terenie kopalni "Bełchatów". Niezwykłe odkrycie

Źródło:
PAP

Błazenki plamiste, niewielkie ryby, które sławę zyskały dzięki filmowi "Gdzie jest Nemo", posiadły niezwykłą zdolność adaptacyjną. Potrafią się kurczyć, gdy temperatura wody podnosi się do niebezpiecznie wysokiego poziomu.

Rybki znane z "Gdzie jest Nemo" posiadły niezwykłą umiejętność

Rybki znane z "Gdzie jest Nemo" posiadły niezwykłą umiejętność

Źródło:
CNN

Pomimo że mamy koniec maja, śniegu w Tatrach jest coraz więcej. Biało zrobiło się między innymi na Polanie Chochołowskiej, a w wyższe partie gór wróciło zagrożenie lawinowe

Dosypało 15 centymetrów śniegu. W tej części kraju zima trzyma mocno

Dosypało 15 centymetrów śniegu. W tej części kraju zima trzyma mocno

Źródło:
PAP

W sobotę 24 maja - osiem dni wcześniej niż zwykle - monsun pojawił się w Kerali, stanie leżącym na południu Półwyspu Indyjskiego. To jego najwcześniejsze przybycie od 16 lat.

Monsun przyszedł najwcześniej od 16 lat

Monsun przyszedł najwcześniej od 16 lat

Źródło:
Reuters

Alergia to choroba XXI wieku. Według Światowej Organizacji Alergii (WOA) u 30-40 proc. populacji świata występuje co najmniej jedno ze schorzeń alergicznych. Z kolei Polskie Towarzystwo Alergologiczne (PTA) szacuje, że z alergią zmaga się blisko połowa Polaków. Najczęstszym czynnikiem, który ją wywołuje, są pyłki roślin. Jak radzić sobie z uciążliwymi objawami? 

Kalendarz pylenia - sprawdź, co i kiedy pyli w Polsce. Praktyczne porady dla alergików 

Źródło:
Otrivin

Astronautka Ann McClain nagrała z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) film pokazujący burze, które przechodziły nad częścią USA. Przyznała, że była zaskoczona skalą tych zjawisk atmosferycznych.

Błyskawice "duże jak miasta". Skala burz zdumiała astronautkę

Błyskawice "duże jak miasta". Skala burz zdumiała astronautkę

Źródło:
Reuters

Mgła morska, inaczej nazywana napływową, pojawiła się w sobotę wcześnie rano nad Bałtykiem w Gdańsku.

Mgła morska pojawiła się dziś nad Bałtykiem. Czym jest

Mgła morska pojawiła się dziś nad Bałtykiem. Czym jest

Źródło:
tvnmeteo.pl

W ostatnich dniach z południowego zachodu nad Węgry nadciągnęło niestabilne powietrze. Przyniosło silne burze z opadami gradu i ulewy prowadzące do powodzi błyskawicznych.

Zwały gradu trzeba było usuwać łopatami

Zwały gradu trzeba było usuwać łopatami

Źródło:
ENEX

W prognozach widać ciepło - i to duże. Po 25 maja zmieni się sytuacja baryczna w Europie, a to dlatego, że do głosu dojdą układy niżowe znad Atlantyku oraz Wyż Azorski. Dzięki nim częściej będą napływać do nas ciepłe masy powietrza z zachodu i południa.

Koniec z blokadą ciepła. Dostaniemy zastrzyk znad Afryki

Koniec z blokadą ciepła. Dostaniemy zastrzyk znad Afryki

Źródło:
tvnmeteo.pl

Grecja przygotowuje się do nadchodzącego sezonu pożarowego. Jak podały władze, liczba specjalistycznych dronów ma zostać podwojona. - Warunki będą w tym roku szczególnie trudne - powiedział Ioannis Kefalogiannis, minister do spraw kryzysu klimatycznego i obrony cywilnej.

Pełna mobilizacja. "Warunki będą w tym roku szczególnie trudne"

Pełna mobilizacja. "Warunki będą w tym roku szczególnie trudne"

Źródło:
PAP

Pasożyt powodujący malarię może stać się "niewidzialny" dla układu odpornościowego nawet przez wiele lat. Jak wynika z badania przeprowadzonego przez ekspertów z nowojorskiej akademii medycznej Weill Cornell Medicine, w regionach, w których malaria jest endemiczna, dorośli mogą być bezobjawowymi nosicielami pasożytów.

Przez ten mechanizm pasożyty wywołujące malarię stają się "niewidzialne"

Przez ten mechanizm pasożyty wywołujące malarię stają się "niewidzialne"

Źródło:
Weill Cornell Medicine

Polak spadł we włoskich Górach Sybillińskich podczas lotu na paralotni. Do wypadku doszło w czwartek wieczorem. Jak podali strażacy, akcja ratunkowa była trudna - mężczyzna został uwięziony na niedostępnym terenie, a dookoła panowały niemal zimowe warunki pogodowe.

Polak spadł podczas lotu na paralotni we Włoszech

Polak spadł podczas lotu na paralotni we Włoszech

Źródło:
Corriere Adriatico, RAI News

Ulewy spowodowały zejście serii osuwisk w południowych Chinach. W prowincji Kuejczou masy błota i gruzu porwały ze sobą budynki - cztery osoby zginęły, a 17 jest poszukiwanych. Do poważnego zdarzenia doszło także w sąsiednim regionie, gdzie osuwisko uszkodziło 10 domów.

Osuwisko porwało domy. Służby poszukują 17 osób

Osuwisko porwało domy. Służby poszukują 17 osób

Źródło:
Reuters, Xinhua

Co najmniej pięć osób zginęło w wyniku powodzi, które nawiedziły australijski stan Nowa Południowa Walia - przekazały w piątek lokalne władze. Szacuje się, że kataklizm odciął od świata około 50 tysięcy osób.

Katastrofalne powodzie. Rośnie bilans ofiar

Katastrofalne powodzie. Rośnie bilans ofiar

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, ABC News

Fotografia Drogi Mlecznej wykonana przez Polkę otrzymała tytuł Astronomicznego Zdjęcia Dnia przyznawany przez NASA. Ujęcie powstało na Hawajach. Jak tłumaczyła autorka kadru Marzena Rogozińska, astrofotografia wymaga sporo cierpliwości, ale efekt końcowy jest wart pracy.

NASA wyróżniła zdjęcie wykonane przez Polkę

NASA wyróżniła zdjęcie wykonane przez Polkę

Źródło:
PAP

Pustoszące Stany Zjednoczone tornada biją rekordy - 2025 rok już teraz przyniósł najwięcej zgłoszeń tego typu zjawisk od 2011 roku. Statystyki pokazują, że cztery stany - Missisipi, Illinois, Missouri i Teksas - szczególnie wyróżniają się na tym tle. Eksperci przewidują, że nadchodzący sezon może dorównać najbardziej ekstremalnym latom w historii.

W USA tornado goni tornado. 2025 idzie na rekord

W USA tornado goni tornado. 2025 idzie na rekord

Źródło:
PAP

Czwartek w części kraju upływa pod znakiem groźnej aury - grzmi, mocno pada i wieje. Lej kondensacyjny, czyli zalążek trąby powietrznej, pojawił się Strzelnie na Dolnym Śląsku.

Zalążek trąby powietrznej pojawił się na Dolnym Śląsku

Zalążek trąby powietrznej pojawił się na Dolnym Śląsku

Źródło:
tvnmeteo.pl, Sieć Obserwatorów Burz

Dwóch turystów zgubiło się na szlaku Mumford Bar Trailhead w kalifornijskim hrabstwie Placer. Akcja ratunkowa została uchwycona na nagraniu.

Dwóch turystów zgubiło się na szlaku. Nagranie z akcji ratunkowej

Dwóch turystów zgubiło się na szlaku. Nagranie z akcji ratunkowej

Źródło:
CNN, CBS News

Trzęsienie ziemi o magnitudzie 6,2 odnotowano w pobliżu północno-wschodniego wybrzeża Krety. Z tego powodu wszystkie służby na wyspie zostały postawione w stan najwyższej gotowości, a lokalne władze ogłosiły ostrzeżenie przed tsunami. Europejscy sejsmolodzy zwracają uwagę, że wysokie fale mogą pojawić się nie tylko w Grecji.

Trzęsienie ziemi na Krecie. Nagranie

Trzęsienie ziemi na Krecie. Nagranie

Aktualizacja:
Źródło:
Reuters, Greek Reporter, Independent, Kontakt24

Na Kontakt24 otrzymaliśmy nagranie, na którym widać rodzinę żurawi. "Wspaniale jest obserwować i nagrywać maluchy cieszące się każdą chwilą, odkrywające kolejne leśne zakamarki, uważając przy tym, by nie oddalić się zbytnio od swoich rodziców" - napisał autor filmu.

Niezdarny młody żuraw naśladuje rodzica. "To piękne"

Niezdarny młody żuraw naśladuje rodzica. "To piękne"

Źródło:
tvnmeteo.pl, Kontakt24