Koelende huisgevel manipuleert warmtestraling met groot effect

Een onderzoeksgroep van Princeton University heeft onderzocht wat de belangrijkste oorzaak is van opwarmende daken en gevels. Dit is niet noodzakelijkerwijs een geheel nieuw onderwerp, en er zijn ook enkele zeer oude oplossingen. Het volledig witten van huizen om warmte uit te stralen werd eeuwen geleden al toegepast.

Het lijkt ook logisch dat dit effectief is. Warmtestraling ligt echter buiten het zichtbare bereik in het infrarood. Infrarood licht is voelbaar in de vorm van warmte van zonnestralen of van een infraroodverwarming. Dit licht wordt slechts gedeeltelijk door gevelverven waargenomen, hoewel lichtgekleurde oppervlakken niet-zichtbaar licht vaak beter reflecteren.

Bovendien konden de onderzoekers vaststellen dat de verwarming van het dak en de straling zich anders gedragen dan aan de zijkanten. Het dak kijkt meestal alleen naar de hemel. Gevels en muren worden ook verwarmd door stralingseffecten van de grond en omliggende huizen.

In tegenstelling tot daken straalt de opgeslagen warmte echter nauwelijks naar boven. En dit is precies wat er nu moet veranderen door de warmtestraling van gevels te beperken tot een klein infraroodbereik.

In plaats van het golflengtebereik van 2,5 tot 40 micrometer, wordt slechts 8 tot 13 micrometer terug de ruimte ingestraald, wat overeenkomt met iets minder dan 13 procent van het hele spectrum. Het resterende licht en zijn thermische energie worden verdeeld tussen de grond en de muren van gebouwen, waardoor huizen en steden worden verwarmd. Zichtbaar licht heeft overigens een golflengte van 0,4 tot 0,8 micrometer.

Nog verbazingwekkender dan het besef dat alleen een smalle strook ideaal is om warmte beter uit te stralen, was de zoektocht naar het juiste materiaal. Polypropyleen (PP) straalt bijvoorbeeld vrij precies warmte uit in de gewenste frequentieband. Het plastic is bijna overal te vinden, van yoghurtpotjes tot drinkflesjes voor baby's of als kabelomhulsel.

In de experimenten werden vervolgens temperatuurverschillen van meerdere graden gemeten, eenvoudigweg door het gebruik van een veelgebruikte kunststof en het feit dat de warmte die ervan wordt weerkaatst zeer goed naar de hemel kan worden uitgestraald. Bovendien wordt de warmtestraling van binnenuit ook geblokkeerd, zodat er in de winter minstens een paar tienden van een graad gewonnen kan worden.

Het zuiver passieve gebruik van een goedkoop materiaal dat in grote hoeveelheden beschikbaar is, is bijzonder opmerkelijk. Volgens het onderzoek is het geproduceerde effect vergelijkbaar met het verschil tussen een donker en een wit geschilderd dak - maar nu ook op de gevels.