Colores frescos, techos frescos
Los techos y los colores utilizados en los materiales para techos frescos se están volviendo cada vez más fríos. Luego, cuanto más fríos se vuelven los techos, más energía y dinero ahorran.
Un nuevo programa en materiales fríos está arrojando resultados. Al final, la primera teja fría para techos frescos residenciales estará disponible en el mercado.
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Se han estudiado los efectos de aumentar la reflectancia solar de los techos. Los techos fríos, que reflejan más radiación solar que los techos convencionales, mantienen las viviendas y otras construcciones más frescas. Así, reducen el uso de aire acondicionado. Además, reducen el efecto de isla de calor urbano. Pues las temperaturas del aire en las áreas urbanas son más altas, que las zonas rurales circundantes.
Colores más fríos para techos frescos
Dado que las superficies oscuras absorben mejor el calor, los techos frescos tradicionales son blancos. Una investigación de Berkeley Lab ha demostrado un efecto favorable modificando la reflectancia. De hecho, aumentar la reflectancia solar del 20% de un techo gris oscuro a un 55% de un techo fresco desgastado, reduce el uso de aire acondicionado en un 20%.
Los edificios comerciales con techo plano a menudo están equipados con techos blancos, pero la gente normalmente demanda techos que no sean blancos. Los techos frescos de colores fríos que no son blancos satisfacen esa necesidad. Casi, es posible crear techos frescos que no sean blanco. De hecho, usando colorantes o pigmentos que reflejen la radiación invisible del infrarrojo cercano, que representa más de la mitad de la energía de la luz solar.
Demanda de energía
La aplicación de techos fríos reduce la temperatura del aire ambiente y retarda la formación de smog. También, los techos frescos, reducen la demanda eléctrica en el verano. Lo que exige menos tensión en la red eléctrica envejecida, en verano, cuando más se necesita alivio. A la vez, las temperaturas más bajas en los techos frescos, aumentan la vida útil del mismo techo.
Reflectancia en los techos frescos
Al medir la reflectancia de los materiales para techos, se han desarrollado etiquetas que informen a los compradores sobre la relativa frescura de los materiales utilizados en techos frescos. Es decir, su capacidad para reflejar la radiación solar y liberar calor a través de la radiación térmica.
Se han analizado una serie de productos que ayudan a aumentar la reflectancia de los techos. Incluidos los plastilenos elastoméricos, membranas de una sola capa, tejas y techos de metal. El programa Energy Star certifica productos para techos frescos con su etiquetado voluntario. Además, la EPA mantiene una guía basada en la web, de productos para techos Energy Star.
Los recubrimientos fríos blancos y no blancos existentes están bien para los techos de baja pendiente y techos planos, donde el blanco es aceptable. Pero en los techos inclinados de las viviendas, que se pueden ver desde la calle, el mercado está dominado por tejas de colores y paneles metálicos. Entonces, la mayoría de los propietarios no quieren techos blancos. Así, las cubiertas de tejas asfálticas representan el 47% de techos para residencias.
Pigmentación de los techos frescos
Para traer techos fríos de gran pendiente, se emplean pigmentos de colores fríos y una forma diferente de fabricar tejas de asfalto.
Después, los consumidores pronto verán una variedad de nuevos productos para techos frescos de colores fríos. Al final, los ayudarán a ahorrar energía y aumentar la comodidad de sus casas.
La mayoría de las tejas para techo disponibles comercialmente son ópticamente oscuras. Sus reflectancias solares oscilan entre el 5% y el 25%, según el color. Incluso la mayoría de las tejas de techo nominalmente blancas son grisáceas. Además, tienen una reflectancia solar del 25%. Que es mucho menor que el 70% de reflectancia solar de las tejas blancas o los paneles metálicos blancos. Dado que muchos propietarios prefieren techos que no sean blancos, se trabaja en productos para techos frescos de colores fríos.
Cubierta más frías
La construcción de una teja de color más frío comienza con la búsqueda de pigmentos más fríos. Se están realizando mediciones sobre pigmentos, para medir su reflectancia espectral solar. Por cierto, su reflectancia versus la longitud de onda en el espectro solar.
Así, para un color dado, el pigmento ideal es aquel que refleja la mayor cantidad posible de radiación invisible en el rango del infrarrojo cercano.
Se ha desarrollado una base de datos de pigmentos, con una variedad de colores. Incluidos marrones, azules, morados, verdes y rojos. Que son altamente reflectantes para la radiación infrarroja cercana. Después, cuando se compararon piezas elaboradas con pigmentos estándar y con pigmentos fríos, mejoró la reflectancia. En el caso de los pigmentos fríos fue entre un 15% y casi un 40% mejor. A la vez, con paneles metálicos para techos frescos, un marrón frío y un marrón estándar parecen casi el mismo color. Pero, el marrón frío refleja un 20% más de la luz solar que el marrón convencional (27 % frente a 8 %).
Dispersión y transmisión de la luz solar
Además de probar materiales en el laboratorio, se ha adaptado un modelo matemático para describir cómo los pigmentos dispersan y transmiten la luz. Así, se desarrollarán materiales para techos de colores fríos más reflectantes.
Utilizando la base de datos de pigmentos y el modelo, se ha desarrollado un software de diseño para la industria de los techos frescos. De hecho, se ocupan revestimientos de colores fríos. El software estima la reflectancia del recubrimiento basándose en la absorción y dispersión del pigmento. Así como, la composición y la geometría del recubrimiento.
Esta herramienta proporciona recetas para la fabricación de recubrimientos pigmentados que maximizan la reflectancia solar para un color determinado. A la vez, el costo de los pigmentos fríos, es casi el mismo y agregan valor para los clientes que reforman sus techos para ahorrar energía.
Tejas asfálticas para techos frescos
Las tejas se producen en un proceso de varios pasos. Se fabrican gránulos moliendo rocas trituradas y se les aplica color. Entonces, los gránulos se utilizan para recubrir las membranas asfálticas para techos frescos.
Las tejas frías requieren gránulos fríos. También, se ha desarrollado un sistema de dos capas para fabricar gránulos para techos más fríos.
- En un primer proceso, los gránulos se recubren previamente con un pigmento económico que refleja la radiación del infrarrojo cercano. Esto aumenta la reflectancia. A la vez, refleja más luz que el pigmento de color frío por sí solo. Luego, se reduce la cantidad de luz infrarroja absorbida por la superficie oscura del gránulo.
- En el segundo paso, se aplica el pigmento de color frío.
Tejas frías
Se han fabricado prototipos de tejas frías para techos frescos, losetas y prototipos de paneles de metal. Por cierto, incluida una teja negra fría, un 18% reflectante. Y muy por encima del 4% de reflectancia de las tejas negras tradicionales.
Varios de los nuevos revestimientos fríos para techos frescos, ya están disponibles en el mercado. Desde el comienzo, la reflectancia solar de los productos de arcilla y metal disponibles ha aumentado desde un 5% al 25%, al rango de 30% al 45%.
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