Радиационное охлаждение набирает обороты
03.03.2021 WorldNews

Радиационное охлаждение набирает обороты

Инженеры Университета в Буффало достигли прогресса в области изучения радиационного охлаждения.

Согласно результатам исследований, опубликованным в журнале Cell Reports Physical Science, был обнаружен способ значительного улучшения существующего метода пассивного охлаждения, известного как радиационное или небесное охлаждение. Этот экологически чистый метод включает в себя использование солнцезащитных наноматериалов, которые отводят тепло от крыш зданий.

В то время как для других исследователей увеличение охлаждающей способности материалов является достаточно сложной задачей, команда UB разработала эксклюзивную систему радиационного охлаждения, которая делает громадный прорыв в этой области.

Согласно результатам испытаний, были получены следующие данные:

- Понижение температуры тестового бокса в лаборатории, предназначенной для воспроизведения ночного времени суток, более чем на 14 °C;

- Снижение температуры внутри испытательной системы, расположенной на открытом воздухе под прямыми солнечными лучами, более чем на 12 °C;

- Одновременно было отведено такое количество солнечной энергии, которую можно было бы использовать для нагрева воды, примерно до 60 °C.

По существу, система представляет из себя два расположенных V-образно зеркала. Изготовленные из 10 чрезвычайно тонких слоев серебра и диоксида кремния эти зеркала поглощают поступающий солнечный свет, преобразуя при этом солнечную энергию из видимых и ближних инфракрасных волн в тепло.

Одновременно происходит отражение инфракрасных волн от «излучателя» – вертикального прямоугольника, расположенного между этими двумя зеркалами, который отбрасывает тепло, которое они сбрасывают в небо.

«Поскольку тепловое излучение от обеих поверхностей центрального теплового излучателя отражается в небо, локальная плотность мощности охлаждения на этом излучателе удваивается, что приводит к рекордно высокому снижению температуры», – говорит ведущий автор исследования.

Большинство систем радиационного охлаждения рассеивают солнечную энергию, что ограничивает возможности системы охлаждения. Даже при идеальном спектральном отборе верхний предел мощности охлаждения при температуре окружающей среды 25 °C составляет около 160 Вт/м². При этом солнечная энергия около 1000 Вт/м² тратится впустую.

Хотя площадь испытанной системы была всего 70 см², по мнению инженеров, ее можно было бы масштабировать, чтобы покрыть крыши зданий и сооружений. Цель исследования состоит в том, чтобы уменьшить зависимость общества от традиционного, природного топлива для целей отопления и охлаждения, а также помочь тем, кто имеет ограниченный доступ к электричеству.

Одним из ключевых нововведений представленной системы является возможность разделения и сохранения солнечного нагрева и радиационного охлаждения на различных компонентах в одной системе.

В ночное время радиационное охлаждение легко осуществимо, потому что отсутствует приток тепла от солнца, поэтому тепловые выбросы просто отводятся, и легко реализуется радиационное охлаждение. Но дневное охлаждение – это проблема, так как светит солнце. В этой ситуации нужно найти решение, чтобы отделить солнечное отопление от зоны охлаждения.

Разрабатываемая система не просто тратит впустую солнечную энергию. Вместо этого солнечная энергия поглощается солнечными спектрально-селективными зеркалами, и ее можно использовать для солнечного нагрева воды.

Система может обеспечивать как солнечное отопление, так и радиационное охлаждение в одной системе, не нуждаясь в электричестве.

Работа проводилась при финансовой поддержке программы Теплотранспортных процессов Национального научного фонда США.

Войдите в свой аккаунт

Чтобы редактировать свою личную информацию и управлять бронированиями

Еще нет аккаунта? Создайте его
Создавая аккаунт, вы соглашаетесь с нашими Правилами и условиями и Положением о конфиденциальности

Вы успешно зарегистрированы. Спасибо.

Авторизируйтесь,
чтобы заполнить недостающую информацию о себе.

Ваш пароль сброшен.

На Ваш e-mail были отправлены дальнейшие инструкции,
по восстановлению пароля.

Теперь Вы подписаны на новости Refportal.com. Спасибо!

 

Символов: 250

Ваша заявка на добавление компании принята. Спасибо!

Информация о компании будет проверена нашими менеджерами и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Символов: 250

Ваша заявка на редактирование компании принята. Спасибо!

Информация о компании будет проверена нашими менеджерами и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Ваш запрос на добавление статьи принят. Спасибо!

Запрос будет обработан нашими менеджерами в ближайшее время.

Ваш запрос на добавление стандартов принят. Спасибо!

Запрос будет обработан нашими менеджерами в ближайшее время.