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气候变化低成本低能耗的冷却系统显示出前景朴完奎

时间:2022年08月11日

气候变化:低成本,低能耗的冷却系统显示出前景

美国的研究人员已经扩大了一个新的低成本系统,该系统可以为家庭提供有效的冷却,同时使用非常少的电力。该团队开发了一种屋顶大小的阵列,由玻璃和聚合物制成的高反射材料制成。在测试中,当夏天暴露在正午的阳光下时,系统将水保持在比环境空气低10℃左右

该方法还可以扩展到冷却发电站和数据中心。该系统基于所谓的冷却超材料,其基本上是在自然界中找不到的工程薄膜。去年,美国CU Boulder的研究人员发表了关于这部新电影非凡特性的研究,这部电影反映了几乎所有来自太阳的入射光。但它还有另一个冷却技巧,使它非常特别。如果您使用薄膜覆盖水,它可以让液体中的任何热量逸出到空气中。因此,当热量逸出并且由于材料偏离太阳光而未被更换时,温度迅速下降。

这种材料的效果如何?

有什么可能用于?

现在,科学家们对系统进行了改进,并建造并测试了一块13平方米的面板,这些面板足够小,适合大多数屋顶。“你可以将这些面板放在单户住宅的屋顶上,满足其冷却要求,”来自CU Boulder机械工程系的研究的第一作者赵东亮说。

该系统已在各种天气条件下进行户外测试。在2017年夏天进行的实验中,反射系统在一天中最热的时段保持一个比周围空气温度低12℃的容器。“我们现在可以将这些材料应用于建筑屋顶,甚至建造大型水冷却系统,与传统的空调系统相比具有明显的优势,传统的空调系统需要大量的电力才能发挥作用,”另一位作者Gang Tan教授说。来自怀俄明大学的研究。

它的作用是什么?关键材料是由玻璃微球嵌入聚合物薄膜制成,带有薄银涂层。仅50微米,比铝箔稍厚。该材料的另一大优势是它可以在卷上制造,使其更容易应用于住宅和商业应用。作者说,新材料最有效的用途之一是冷却热电发电厂。这些装置使用大量的水和电来维持其机器的工作温度。使用新材料可以提高效率。

世界需要多少冷却?2016年,世界上大约10%的能源用于电力空调。国际能源署表示,到2050年这个速度将增加两倍,空调消耗的电量与目前中国的电量一样多。除了为这些设备供电而产生的所有二氧化碳外,交流装置还含有氢氟碳化合物形式的强效温室气体。

引入氢氟碳化合物是为了保护臭氧层,因为上一代冷却化学品加剧了20世纪80年代发展起来的南极上空洞。虽然氢氟碳化合物的破坏性较小,但它们具有巨大的全球变暖潜力。2016年,各国同意将在未来15至20年内逐步淘汰。如果这成功发生,它可能会对限制未来的温度上升产生重大影响。这项新研究发表在Joule杂志上。

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