ВЧЕНІ ВИНАЙШЛИ ПРОСТЕ ПАСИВНЕ ОХОЛОДЖЕННЯ

17.12.2018    //   Это интересно

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (США) стверджують, що розробили новий спосіб охолодження в спекотний сонячний день, використовуючи недорогі матеріали і не вимагаючи енергії, що генерується викопним паливом. 

 
MIT-Radiative-Cooling_0.jpg          

Пасивна система, яку, за їхніми словами, можна використовувати для доповнення традиційних систем кондиціонування та охолодження, описується як високотехнологічна версія парасольки. 

Кажуть, що система дозволяє випромінювати тепло в інфрачервоному діапазоні світла, яке може проходити прямо через атмосферу і випромінюватися в холод космічного простору. На відміну від інших систем радіаційного охолодження, дослідники з MIT стверджують, що їхня ідея проста і недорога. 

Інші групи намагалися спроектувати пасивні системи охолодження, які випромінюють тепло в формі світлових хвиль середньої довжини, але ці системи були засновані на складних інженерних фотонних пристроях, які можуть бути дорогими у виготовленні і не завжди доступні для широкого використання, скзали дослідники. Вони стверджують, що пристрої є складними, тому що вони розроблені так, щоб майже ідеально відображати всі довжини хвиль сонячного світла і випромінювати випромінювання тільки в середньому інфрачервоному діапазоні. Таке поєднання селективної відбивної здатності і випромінювальної здатності вимагає багатошарового матеріалу, в якому товщина шарів контролюється з точністю до нанометрів.

Дослідники MIT стверджують, що подібна селективність може бути досягнута шляхом простого блокування прямого сонячного світла вузькою смугою, розміщеною під прямим кутом, щоб покрити шлях сонця по небу, і не вимагає активного відстеження пристрою. Потім простий пристрій, побудований із поєднання недорогої пластикової плівки, полірованого алюмінію, білої фарби та ізоляції, дозволяє забезпечити необхідне випромінювання тепла через середину інфрачервоного випромінювання, що полягає в тому, як більшість природних об'єктів охолоджуються, одночасно захищаючи пристрій від нагрівання прямого сонячного світла.

Вони наголошують, що з найдавніших часів прості системи радіаційного охолодження використовувались для охолодження вночі. Однак такі системи не працювали вдень, оскільки ефект нагріву сонячного світла був, щонайменше, у 10 разів сильніше, ніж максимально досяжний охолоджуючий ефект.

Але, оскільки сонячні промені нагріваються по прямій лінії, затінюючи пристрій, по суті поставивши парасольку над ним, і, доповнюючи його ізоляцією навколо пристрою, щоб захистити його від температури навколишнього повітря, вважається, що пасивне охолодження більш життєздатне.

Стверджується, що система може забезпечити охолодження на 20ºC нижче атмосфери в такому місці, як Бостон. До теперішнього часу, у своєму початковому етапі тестування, вони досягли охолодження 6 ° С. Для додатків, що потребують ще більшого охолодження, залишок може бути досягнутий за допомогою традиційних систем охолодження або термоелектричного охолодження.

Обмежувальним чинником є ​​вологість атмосфери, яка може блокувати частину інфрачервоного випромінювання через повітря. У більш сухих середовищах, таких як південно-західна частина США або безліч пустельних або посушливих середовищ у всьому світі, максимальне досягнуте охолодження насправді може бути значно більшим, стверджують дослідники, потенційно до 40 ° C.

"Це було б корисно для холодильних установках, таких як зберігання продуктів харчування або вакцин", - сказав професор механіки та керівник відділу Евелін Ванг. Навіть якщо б система не була достатньою, щоб знизити температуру до рівня необхідних, "це може принаймні зменшити навантаження" на електричних системах холодильника, додав Ванг.


Возврат к списку