Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

Cool Coatings for Aluminium Building Materials

Alternativ tittel: Kjølende lakker for bygningsmaterialer i aluminium

Tildelt: kr 12,0 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

245740

Prosjektperiode:

2015 - 2018

Midlene er mottatt fra:

Organisasjon:

Såkalt "cool roofing" henviser til takmaterialer med egenskaper som holder overflaten kald under eksponering for sollys. Slike "kalde" materialer kan være mørke i det synlige området, men "hvite" (sterkt reflekterende) i det nær-infrarøde området av solspekteret. Omtrent halvparten av energien i solstrålingen ligger i det nær-infrarøde (NIR) området. Ettersom infrarød ståling er usynlig for mennesker, er det mulig å reflektere energien fra dette området uten å påvirke fargen til overflaten. Dermed vil "kalde tak" absorbere vesentlig mindre solvarme enn tradisjonelle tak av samme farge, og temperaturen reduseres betydelig. Mens tradisjonelle mørke tak kan nå temperaturer på 60-70°C i sommersolen, vil et "kaldt tak" kunne holde seg mer enn 30°C kjøligere. Fordeler med "kalde tak" inkluderer: - Forbedret innvendig termisk komfort i bygget - Reduserte kostnader til kjøling og reduserte CO2 utslipp - Økt levetid for takmaterialene - Redusert lokal oppvaring i byområder ("urban heat island effect") Mer enn 40% av Europas energi benyttes til bygninger. Resultater fra prosjektet "Cool Coatings for Aluminium Building Materials" vil kunne bidra til redusert energiforbruk i bygninger. Prosjektet har også basert seg på bruk av resirkulert aluminium som bare benytter 5% av energien sammenlignet med primært aluminium. Prosjektet vil dermed være en bidragsyter til det "grønne skiftet". Prosjektet hadde en tidsramme på 4 år, og har resultert en helt ny type tak- og fasadepanel av lakkert aluminium, som ikke bare er "cool", men også estetisk og funksjonell. Nye lakksystemer basert på spesielle pigmenter og organiske polymerer er utviklet og testet. Disse lakksystemene har "kalde" egenskaper ved å reflektere solenergien i NIR-området og samtidig dra nytte av de eksepsjonelle refleksjonsegenskapene til aluminiumsubstratet. En av utfordringene det ble jobbet med var å komme fram til lakksystemer med ulike farger som etterspørres i markedet, som for eksempel grå eller terrakotta, samtidig som de "kalde" egenskapene holdes intakt. Flere aktuelle farger som typisk benyttes på bygninger ble framstilt og testet for værbestandighet, både i akselererte tester og ved utendørs eksponering i Florida. Pilotproduksjon i fullskala ble gjennomført for to utvalgte "kalde" lakksystemer ved bruk av kontinuerlig båndlakkering på en av lakklinjene i Hydro Holmestrand. Materialene viser gode solrefleksjonsegenskaper i tillegg til god utendørs bestandighet. Langsiktige utendørs tester av de båndlakkerte materialene er igangsatt. Korrosjonsbestandighet testes i Bohus -Malmön i Sverige og UV-bestandighet testes ved eksponering i Florida. For å maksimere kjøleeffekten til de "kalde" materialene har prosjektet også arbeidet med å redusere termisk emissivitet på den innvendige overflaten. Linjeproduserte materialer har følgelig blitt lakkert på innsiden med en lakk som bidrar til lav termisk emissivitet. Også i dette tilfellet drar man nytte av de gode egenskapene til aluminiumsubstratet, her i form av lav termisk emissivitet. Testing av kjøleeffekten til materialene er gjennomført i laboratoriet "Zero Emission Building" i Toulouse, og disse testene viser at den utvendige overflaten holder seg kald og bidrar til at innvendig romtemperatur blir lavere, sammenliknet med standard materialer i samme farger. Videre testing av kjøleeffekten for "kalde" materialer med isolasjon er igangsatt i Toulouse. Isolasjonsmaterialet og tykkelsen av isolasjonen er valgt ut i fra hva som er typisk for bygninger i Sør-Europa. Aluminiumsubstratet har en viktig rolle i de nye "kalde" materialene. Optimalisering av overflatebehandlingen for å oppnå bedre solrefleksjon og korrosjonsegenskaper var dermed en viktig del av prosjektets arbeid. Fullskalaforsøk gjennomført på lakkeringslinjen i Holmestrand med optimalisert forbehandling har bekreftet utmerket ytelse av resirkulert aluminium for denne applikasjonen. Angående energiforbruk i bygninger, er det undersøkt hvordan klima og bruk av isolasjon påvirker energibesparelsen man kan oppnå ved å benytte de nye "kalde" materialene fra prosjektet i tak og fasader. Ikke overaskende er det klart størst effekt for bygninger som er lokalisert i et varmt klima. For godt isolerte bygg i et nordisk klima er effekten av å benytte "kalde" materialer mye mindre. Konklusjon: Resultatene fra dette prosjektet viser at resirkulert aluminium, i kombinasjon med "kalde" lakker, er svært godt egnet til å framstille "kalde" materialer for bruk i tak og fasader. De nye "kalde" materialene har både attraktivt utseende og god utendørsbestandighet. Sammenlignet med standard materialer med samme farge har man oppnådd høy solreflektans i NIR-området, noe som bekrefter at de nye materialene har evne til å reflektere bort store deler av solvarmen. Den gode kjøleeffekten til de nye "kalde" materialene er, hovedsakelig, basert på de gode refleksjonsegenskapene til aluminiumsubstratet som benyttes og de nye kalde lakkene.

New developed cool coated aluminium for roof & facade panels is a product which combines the cool function additional to the aesthetic aspect. The new product is differentiating and outperforming existing steel cool products and can contribute to acquire increasead market share in the segment of metal roofing / facade. The new product is based on recycled aluminium, with improved reflection and corrosion properties,coated with a novel cool coating, resulting in high reflective roof or facade panels, with ability to reduce the indoor building temperature, decrease energy use for air conditioning, reduce the CO2 emissions, reduce material thermal stress and increase the system lifetime, contribute to reduction of the urban heat island effect. Use of recycled aluminium, in synergy with the cool coating makes the cool coated aluminium materials an important contributor to the green shift.

The underlying idea of this project is to develop aluminium building products that will differentiate from and outperform existing steel products and thereby acquire an increased market share in the increasingly important market segment of metal roofing. This can be achieved by inventing a new coating system for cool roofing. The coating will be applied in HARPs existing coil coating production line. Further development and understanding of the pre-treatment process is essential to meet the main goal and the market request for increased use of recycled aluminium. A specific challenge for the project is to develop coatings with selected colours and corresponding TSR (total solar reflectance) values that are higher than what is achieved for cool coil coatings today. On the interior surface of the roofing material a low thermal emittance may be desired (depending on the design of the roofing system). A second target for the project is to develop a low-emission coating for the reverse side of the sheet metal.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena