这篇文章提供了一个全面的评价的优点,用途,被动白天辐射材料的基本原则。亚博网站下载与典型的冷却技术相比,使用大量的能源和有一个相当大的环境影响,白天辐射冷却作为可持续发展和生态有益冷却的选择。
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传统冷却技术的重要性和局限性
由于各种因素,如全球变暖、人口增长,以及快速的工业化,冷却越来越重要的人类生活在整个年。各种各样的家庭,工业和企业使用的冷却。经典的冷却需要使用电力、淡水、和/或合成物质。
传统compression-based冷却器使用大量的电力和留下一个重要的碳足迹对环境构成了严重关切。此外,这些系统中常用的冷却剂导致臭氧损耗。随着公众对能源消耗和环境问题的认识,提高现有技术的冷却效果和开发新颖的选择变得越来越重要。
什么是被动辐射冷却?
辐射冷却系统可以实现被动冷却,转移过剩能量通过辐射热由于外层空间巨大的温度梯度之间的地球(300 K)和外层空间(3 K)。完成制冷没有消费任何权力,这些设备热红外能量释放从地球表面到外层空间环境。辐射冷却已被用于陆地制冷和水资源管理机构在夜间在亚热带了几千年。
被动白天辐射冷却(PDRC)现在可以通过预测来自太阳的辐射,提高高温中红外发射率,由于最近的进步在辐射冷却系统。
减少热量,由省发展改革委核准涂层要求一个重要太阳能反射率(R太阳能)的光谱区(0.3 - -2.5米)和一个重要的热发射率(LWIR)环境长波红外(LWIR)传播区域(8 - 13米)。因此,白天,热发射造成的能量损失的空间通过环境LWIR障碍是远比白天的气候变暖,导致自发中都不使用电制冷。
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亚博网站下载材料处理PDRC
PDRC材料制造需要各种各样的程序从电子束蒸发的生产品简单的液体喷在一个平台上的解决方案。纳米厚的表面内容需要非常精确的机械设备以及过高的价格。app亚博体育
多孔聚合物和随机分散的微球,另一方面,提供一种可行的替代多层材料相同的功能和构造也同样简单。
传统上,自然产生资源和聚合物混合被动冷却的先驱。此外,夜间辐射冷却,一些节能换热器,如彩色丙烯酸和多功能涂层冷却系统(例如,一氧化硅SiO和氮化硅氮化硅)已经开发和改进。
然而,这些散热器高排放在空气和/或完整的光谱辐射热量没有足够的反射率对太阳能辐照度,白天限制他们的适用性。
最近的应用程序和PDRC的优点
白天辐射冷却,减轻能源危机是一个不错的选择,及其使用的许多最近的好奇心。PDRC有几种用途,包括空间冷却,光伏制冷,收集大气中的水和电力生产。空间冷却(如用于结构、货物集装箱和汽车)使用大量的能源。
例如,电力消耗电力空调和空调调节占世界总电力消耗的10%。在理想环境下,PDRC可能提供多达80%的国内建筑的被动冷却。被动辐射制冷,冷却物品不使用额外的能量,可以帮助开发节能建筑。
热管理也是关键系统效率。高功能的温度,例如,减少不仅有效而且太阳能系统的寿命。与空间冷却,光伏模块的温度范围大于空气温度;因此,没有必要阻止PDRC,有利于光伏热传递。使用辐射冷却层从空气中收集重要的水可以消除这一问题,而不需要任何额外的权力。
露水收集方法的辐射冷却区域略低于蒸汽压和凝结的水蒸气从环境中使用过冷外太空。由于大量的水蒸气环境中保留,这种被动的技术为地下水收集提供了很大的可能性。由省发展改革委核准涂层主动保持表面温度低于空气的能力也有利于能源生产,将温度的差异转化为可用的电力使用TE生成器。简而言之,它发现应用程序在大片的人类生活中,大大减少温室气体的排放。
流行的挑战
许多可能的问题时,必须探索商业化PDRC技术和材料,包括环境、定价、有效性、和耐力。亚博网站下载低成本是一个重要的考虑,因为它是连接到低成本的材料,广泛的可访问性和生产过程。亚博网站下载使用贵金属(Ag)或Al)太阳反射涂料,以及先进的生产工艺和昂贵的组件,将提高成本。
聚合物得到了很多的关注由于其低成本。然而,相当多的研究需要建立聚合物PDRC电影对于不同的应用程序,和大多数PDRC电影可以通过优化技术提高冷却能力。
因为穷人的空调PDRC密度、宽领域需要提供冷却能力,增强了由省发展改革委核准设备的价格。app亚博体育同时,PDRC材料的耐力和一致性是重大挑战。亚博网站下载此外,在实际应用中,废物管理、低能耗、结构强度必须加以解决。
最后,PDRC系统,不需要外部力量近年来增长迅速,在研究和行业获得重大的关注。然而,长达一年的研究应该继续演示材料耐久性、周期性和财务可行性。
引用和进一步阅读
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