Rolety odbijają słońce, ale zamykają widok i wpuszczają niewiele światła. Hydrokeramiczne lamele okienne łączą porowatą glinę z kapsułami hydrożelu, tworząc ekran, który latem pije wodę i oddaje ją w postaci chłodnego, parującego filmu. Efekt: temperatura tuż przy szybie spada nawet o 6 °C, a rozproszone światło nadal doświetla pomieszczenie. Zimą, kiedy hydrożel jest suchy, lamele izolują podobnie do trójwarstwowej żaluzji plisowanej.
1. Budowa lamelek hydrokeramicznych
- Powłoka zewnętrzna: Wypalana glina kaolinowa o porowatości 28 % (kanały Ø 0,3 mm)
- Rdzeń: Hydrożel poliakrylanowy (SAP) z dodatkiem chlorku wapnia, ≤ 18 g wody g-1
- Szkielet: Druk 3D z biopoliestru PLA tworzący kratownicę 30 × 10 mm
- Powłoka wewnętrzna: Cienka membrana TPU (paroprzepuszczalność 1 400 g m-2d-1)
- Wymiary modułu: 120 × 600 mm, grubość 16 mm, masa 410 g
2. Jak to chłodzi?
Gdy temperatury zewnętrzne przekraczają 24 °C, kapsuły hydrożelu zaczynają oddawać wilgoć przez pory gliny, pochłaniając ciepło utajone parowania (2 260 kJ kg-1). Wspomagane naturalnym konwekcyjnym ciągiem przy szybie tworzą chłodną, wilgotną warstwę graniczną. Wystarczy 300 ml wody na m² lamelek, by przez 7 h utrzymać obniżenie temperatury o 4–6 °C w strefie przyokiennej.
3. Zalety hydrokeramicznych lameli
| Zaleta | Opis | Korzyść w praktyce |
|---|---|---|
| Pasywne chłodzenie | Parowanie wody + absorpcja ciepła | Mniej godzin pracy klimatyzacji |
| Światło dzienne | Rozproszenie, brak olśnień | Naturalne oświetlenie przy biurku |
| Izolacja zimą | Sucha glina + powietrze wewnątrz | U = 0,75 W m-2K |
| Biomasa | 85 % surowców naturalnych | Ślad węglowy –4,8 kg m-2 |
| Modułowość | Click-in w prowadnicę | Łatwa wymiana uszkodzonych sztuk |
4. Studium przypadku: mieszkanie 6. piętro, Wrocław
- Okno balkonowe: 2,2 m × 1,6 m (pow. 3,5 m²)
- Instalacja: 30 lameli + zbiornik kroplowy 1 l
- Lato 2024 (lipiec–sierpień):
- Średnia temp. wewn.: 28,3 °C → 24,9 °C
- Czas pracy klimatyzatora ↓ o 38 h (-21 %)
- Zużycie wody: 1,4 l d-1 (uzupełnienie wieczorem)
5. DIY – jedna lamelka w 30 min
5.1 Materiały
- Proszek kaolinowy 0–0,2 mm – 300 g
- Hydrożel SAP (C3H5KO2) – 25 g
- PLA do druku 3D – 48 g (filament Ø 1,75)
- Membrana TPU 75 µm – 0,1 m²
- Klej PVA + pędzel, woda destylowana
5.2 Kroki
- Wydrukuj kratownicę PLA 120 × 600 × 12 mm (mesh 30 mm).
- Rozmieszaj kaolin 1:0,35 z wodą, wypełnij kratki, pozostaw 1 mm od krawędzi.
- Wsyp w wolne przestrzenie hydrożel, zamknij gliną, wygładź.
- Wypal w piekarniku 3 h/120 °C (utwardzenie), ostudź.
- Zgrzew membranę TPU po stronie pomieszczenia; zawieś w prowadnicy.
Koszt: ~ 28 zł, masa: 410 g.
6. Plusy i minusy
| Aspekt | Plus | Minus |
|---|---|---|
| Chłodzenie | -4 do -6 °C przy szybie | Działa tylko przy wilg. < 70 % |
| Utrzymanie | Ładowanie wodą raz / dobę | Ryzyko zacieku przy przepełnieniu |
| Trwałość | SAP > 5 lat, glina regenerowalna | Kruchość przy uderzeniu |
| Zima | Funkcja izolacji | Brak zysków słonecznych przez absorpcję |
| Cena | Tańsze niż rolety fasadowe | Droższe niż zwykłe żaluzje alum. |
7. Zdrowie i środowisko
- Bez VOC – glina i PLA nie emitują lotnych związków.
- Antybakteryjność – jon Ca2+ z SAP ogranicza rozwój pleśni.
- Recykling – glina do ponownego uwodnienia, PLA do przemiału.
8. Wersja 2.0: lamele fotowoltaiczno-hydrogelowe
- Przezroczyste PV perowskitowe (15 % η) zasilają czujnik wilgotności.
- Automatyczne nawadnianie – mikropompa perystaltyczna sterowana czujnikiem.
- Algorytm AI – przewiduje pogodę, dozuje wodę tylko w upalne dni.
Wnioski: chłód bez klimatyzacji, światło bez olśnień
Hydrokeramiczne lamele przenoszą ideę tradycyjnych dzbanów chłodzących do nowoczesnej stolarki okiennej. To prosta droga do ograniczenia zużycia energii latem, zachowania naturalnego oświetlenia i wprowadzenia do domu materiałów w pełni odnawialnych.
