亚利桑那州立大学旗下企业EnKoat研发出一款创新型蓄热屋顶涂料IntelliKoat，通过相变材料动态调节温度，有效降低建筑能耗，其生物基低挥发性特性为高温地区建筑环保降温提供新方案，目前已在校园藏书楼等设施开展对比测试。
亚利桑那州立大学（ASU）的一家相关企业EnKoat最近宣称，使用热能储存材料开发出一种创新的屋顶涂料，可帮助该校的多栋建筑物减少热量，其中包括该校最大的藏书楼。
据亚利桑那州立大学称，虽然西南沙漠地区对建筑物和路面的散热要求越来越高，但对于建筑中的高密度藏品（HDC）来说，散热控制尤为重要。据介绍，高密度藏书楼占地40,000平方英尺（3,716.1 平方米），存放着250万册书籍、学术期刊以及存放在亚利桑那大学理工学院校园内的其他历史资料。建筑物内的物品常年保持在50℉（10 ℃）和30%的湿度下。
EnKoat公司与亚利桑那州立大学和Salt River Project（SRP）合作，后者是一家为亚利桑那州中部居民提供水电的非营利组织。这项合作研究为期两年，使用传感器跟踪两个对比部分的温度和能源成本。一部分采用了公司的专利涂层系统IntelliKoat，另一部分则没有。
联合创始人Aashay Arora说：“SRP将比较涂有IntelliKoat涂层的部分和未涂涂层部分的建筑物内部温度。”这将帮助他们计算IntelliKoat系统的能效改进，尤其是在电网需求高峰期。
PART 01 无缝整体屋面层
热能储存（TES）材料可将热量从固态转化为液态，然后再转化为固态，从而储存和释放热量，使热量远离重要空间。对于IntelliKoat而言，这些TES材料分散在涂层内，作为一个无缝的整体层应用于整个屋顶表面。
“想想冰柜里的冰袋，"EnKoat的另一个联合创始人Matthew Aguayo说，“冰袋会融化，但仍能使饮料保持一定的温度。然后，你再把冰袋拿出来重新冷冻。
用拉链和固定在天花板上的有线探头连接的传感器可以测量内部的温度和湿度。图片由《ASU 新闻》记者查理-莱特（Charlie Leight）提供。
Aguayo 继续说：“现在，把冰袋想象成直径只有头发丝一半的颗粒，你可以把它放入任何涂层产品中——这就是我们的IntelliKoat系统。它不会在32℉时冻结。它会在我们设计的特定应用温度下冻结和融化。在亚利桑那州，我们为炎热的气候而设计。在寒冷的气候条件下，我们也会进行相应的设计。”
使用IntelliKoat，随着白天温度的升高，颗粒会从固态变为液态。当温度降低时，它们又会重新凝固。在涂层中，这些TES材料被封装起来，就像冰袋中的冰一样。它们不会释放到环境中，并且能够在超过10,000次加热和冷却循环中保持其性能。
PART 02 ActivTherm 封装工艺
EnKoat的封装工艺被称为ActivTherm。此外，EnKoat产品使用的材料由生物基可再生资源制成，几乎不含挥发性有机化合物（VOC），这意味着在使用时或随着时间的推移不会释放有毒气体。
EnKoat是Aguayo 和Arora在亚利桑那州立大学可持续工程与建筑环境学院（SSEBE）攻读博士时创立的。
Resource Innovations公司的工程经理Peter Hamstra将气象、辐射和蜂窝电话发射器连接起来，然后再将它们安装到塔上。温度和湿度探头用来测量EnKoat的IntelliKoat屋顶涂层的效果。照片由《ASU 新闻》杂志的查理-莱特（Charlie Leight）提供。
两位创始人的指导老师，SSEBE教授Narayanan Neithalath说："最初，团队开始寻找防止混凝土热开裂的新方法。当这一研究取得成功后，我们想知道使用同样的技术能否让建筑物更凉爽。”
Neithalath为两人争取到了研究经费，以研究“将TES材料嵌入油漆、石膏和灰泥（建筑中最常见的三种涂料）中能否为房屋和其他建筑保持舒适的内部温度”。他们的研究取得了成功，EnKoat公司应运而生。
PART 03最初的重点是平屋顶和低坡度屋顶
Neithalath解释说，虽然大型企业已经开始考虑将TES材料用于建筑产品，但“这是一种不同的应用”。“他们使用这种技术制造石膏板，而不是屋顶涂料。建筑商们不会花70美元而来替代用12美元制作石膏板。
Aguayo 和Arora还是博士生时，就开始在校园的农业综合企业中心安装屋顶涂层。五年来，大楼有涂层和无涂层部分的内部恒温器一直在提供比较监控。虽然没有对该项目的能源使用情况进行跟踪，但其结果足以让SRP进入下一阶段的测试。
目前，EnKoat专注于平屋顶和低坡度屋顶的涂料，但他们正在研究开发一种用于垂直表面的喷涂产品。阿罗拉说：“这将用于工厂内的预制墙。”
EnKoat联合创始人Matthew Aguayo协助Resource Innovations公司的Peter Hamstra在HDC 工厂外安装温湿度塔。照片由Matthew Aguayo提供。
PART 04 未来目标与合作伙伴
Phoenix市的公共直饮冰水台是最近的一项应用。IntelliKoat被应用于两个装置中的一个，作为进一步的直饮水台冷却处理测试。据该市称，这种处理方法确实降低了温度。
Aguayo 和Arora目前正在利用亚利桑那州立大学的建筑开展研究合作，该研究还获得了资助。Neithalath说：“他们获得了联邦机构的资助，与工业合作伙伴开展了合作，并与一家公司签订了合同，该公司正在大规模生产涂层。”
最终，该团队希望与全国各地的制造商、分销商、承包商和建筑业主建立合作关系。ASU认为，考虑到电动汽车和人工智能（AI）技术需求的增加，能够为公用事业服务提供商和能源公司提供具有成本效益和可扩展的解决方案来管理电网的峰值需求尤为重要。
“我们的IntelliKoat系统使我们能够创建下一代解决方案，不仅在西南地区，而且在全球范围内实现建筑环境的去碳化。"Aguayo说。
“Matthew Aguayo补充说："它还可能为SRP客户提供定制的返利解决方案，并作为教育整个行业的工具......让人们了解这些新技术如何既能提高能源效率，又能降低电网负荷需求。
来源：coatingspro
编译：冯颖
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