Система радиационного охлаждения работает без электричества и отдает тепло в космос

Все кондиционеры и другие системы охлаждения являются одними из крупнейших потребителей электроэнергии, поэтому поиск способов пассивного охлаждения зданий имеет особенно важное значение в условиях борьбы за климат на Земле. Исследователи из университета Буффало разработали прототип гибридного устройства, способного не только резко охлаждать здания без использования электричества, но и улавливать солнечную энергию для нагрева воды. О разработке пишет журнал Cell Reports Physical Science.

Системы радиационного охлаждения поглощают тепло из комнаты или здания и излучают его в инфракрасных волнах в сторону неба. На этих длинах волн атмосфера Земли «невидима» для излучения, а это означает, что ничто не мешает теплу выходить прямо в холод космического пространства.

В этих устройствах используются панели из материалов, способных поглощать и излучать тепло. Логичный способ сориентировать эти панели с тепловым излучателем — то есть повернуть одну сторону в небо, как солнечная панель, но команда нового исследования утверждает, что это не самый эффективный метод. Панели излучают тепло с обеих сторон, поэтому в этом положении часть тепла излучается обратно на землю.

Для нового дизайна исследователи из университета Буффало переместили тепловой излучатель так, чтобы тепло могло собираться с обеих сторон и передаваться в космос. Для этого они расположили термоэмиттер вертикально между парой зеркал, расположенных в форме буквы V. Затем эти зеркала отражают инфракрасные волны вверх — 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 рекордному снижению температуры», — говорит Цяоцян Ган, ведущий автор исследования.

В ходе экспериментов команда показала, что устройство способно снизить температуру внутри испытательной установки более чем на 12 °C под прямыми солнечными лучами и более чем на 14 °C в имитируемом ночном времени.

Зеркала сделаны из 10 тонких слоев серебра и диоксида кремния и разработаны таким образом, чтобы избирательно подходить к работе с разными длинами волн. Они отражают средние инфракрасные волны от излучателя, поглощая видимые и ближние инфракрасные волны солнечного света. Это не дает солнечному теплу нейтрализовать охлаждающий эффект, повышая эффективность.

Кроме того, тепло, поглощаемое зеркалами, может быть использовано с пользой — команда использовала его для нагрева воды до 60 °C.


Читайте также:

Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей

Ядерный ракетный двигатель строят для полетов на Марс. Чем он опасен?

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Анализ подтверждает гипотезу, что Луна «откололась» от Земли
Космос
Инженеры «связали» прочную кольчугу толщиной в несколько атомов
Наука
«Хаббл» за 10 лет создал крупнейшую панораму соседней галактики
Космос
В ОАЭ построят крупнейшую круглосуточную солнечную электростанцию
Новости
Астрофизики рассмотрели детали активного ядра галактики
Космос
Камера, которая имитирует глаз насекомого, снимает в полумраке 9120 кадров в секунду
Новости
Найдена огромная черная дыра, которая стреляет энергией в сторону Земли
Новости
Выяснилось, когда и откуда во Вселенной появилась вода на самом деле
Новости
Инженеры придумали, как управлять приложениями с помощью ног
Новости
Найден странный источник радиосигналов, которого «не может быть»
Космос
Что будет, если ежедневно пить один бокал пива или вина — исследование
Наука
Посмотрите на взрыв корабля Starship в небе: в чем причина аварии
Космос
ИИ в e-commerce: как он работает и как его правильно использовать
Мнения
Китайский робопес установил рекорд скорости в стометровом забеге
Новости
Индийское космическое агентство впервые состыковало спутники на орбите
Космос
20 000-летние «человеческие» останки из Японии оказались костями медведя
Наука
Археологи раскрыли тайну «принесенных в жертву» 4900 лет назад камней
Наука
ChatGPT иногда «думает» по-китайски: эксперты объяснили, в чем может быть причина
Новости
Многоразовая ракета Безоса впервые вышла на орбиту, но не смогла приземлиться
Космос
Найдена одна из самых первых сверхновых во Вселенной
Космос