新研究已发表在杂志上ACS应用能源材料亚博网站下载，，，，由日本南京科学技术大学的科学家进行的，是针对自适应辐射冷却系统的概念设计，以提供可持续的室内热管理。亚博老虎机网登录拟议的系统将有助于减少家庭供暖的碳足迹，这是房屋中使用电力的重要原因。
学习：温度响应热电阻调制的可切换辐射冷却。图片来源：ankudi/shutterstock.com
需要有效的室内热调节
房屋中有效的热量调节对于居民舒适至关重要。如果冬天的住宅寒冷，但在夏季太热，居民的健康可能会受到影响，而效率低下的热量调节系统可能会通过寒冷的月份损失热量来使大量资金付费，并且对风扇和空气的需求需要调节以调节夏季的闷热热量。
除了电力成本和对人类健康不受限制的热量危险之外，家庭供暖系统是高峰需求期间电网负担过重的关键原因。此外，由于对化石燃料提供能源的需求增加，产生众多住宅所需的大量功率会驱动气候变化。
尽管诸如绝缘层和双层玻璃之类的策略可以减少冬季的热量损失，从而使房屋保持温暖，而无需消耗能量，但在夏季，不使用空调单元等动力设备，在夏季保持房屋凉爽。对使用低功率并可以在寒冷气候中有效运行的热量调节系统的需求促进了工程和材料科学领域的研究重点。亚博网站下载亚博老虎机网登录
辐射系统
由于它们在调节室内温度方面的优势而没有设备（例如空调单元或加热系统）的功率需求，因此辐射系统的研究兴趣已增强。近年来，已经对近年来进行了夜间辐射冷却进行了彻底的研究，但是白天冷却系统对于太阳辐射的否定效果更具挑战性。
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随着纳米材料和微型技术的发展，材料行业的快速亚博网站下载发展使人们对白天辐射冷却系统的兴趣重新点燃了兴趣。使用集成的光子结构实现了最初的成功，随后的材料包括多孔聚合物涂层。亚博网站下载尽管进行了重大的研究进展，但辐射的白天冷却系统仍然是静态的，并且在寒冷的气候和时间段中是不受欢迎的，在冷却的时间段中，冷却是不受欢迎的，因此功率需求较高。
因此，动态辐射系统是更可取的，研究重点是近年来这些系统的材料设计。亚博网站下载已经探索并显示了热染料材料，亚博网站下载例如钙钛矿，水凝胶，二氧化钒和液晶的材料并显示出希望。此外，自适应光子结构已被证明是一个有趣的研究方向。
但是，探索的许多材料受到复杂亚博网站下载的制造工艺的阻碍，并且在可切换方面的性能较低。动态硅胶膜最近出现了，它具有可切换透明度和反射率的优势，但是这些材料需要外部干预才能正常工作，使其设计变得复杂。亚博网站下载迄今为止，制造一个简单，高效的可切换辐射系统已被证明具有挑战性。
这项研究
作者报告了针对家庭住宅的创新可切换辐射热调节系统开发的研究，该系统解决了与常规热调节系统以及先前报道的辐射系统相关的挑战。
提出的概念系统包括两个部分，一个温度响应的部分和辐射冷却涂层。因此，通过双重设计，该设备可以实现自适应和动态辐射冷却。在太阳带中高效，反射率值为96％，而在大气转移窗口中，由于辐射冷却涂层，达到了95％的红外发射。
温度响应部分用作热开关，由由镍钛合金制成的弹簧构建。在ON状态下，由于低热电阻，热量可以轻松地转移到涂层中。在OFF状态下，由于高热电阻而阻塞了炎热。因此，由于两部分之间的这种可控的热传递，该系统可为室内空间实现适应性的可切换辐射热控制。
作者将使用拟议系统的建筑模型与未安装系统的建筑模型进行了比较，以证明可切换辐射系统的适用性。结果表明，新型系统可以作为自适应辐射冷却调节剂的性能。此外，该系统不需要外部干预，为无源辐射冷却系统提供了一条途径，不需要电力输入，为炎热气候和寒冷气候创造了高度可持续的室内热调节解决方案。
进一步阅读
Zhang，H，Huang，J＆Fan，D（2022）可切换辐射冷却，从温度响应的热电阻调制调制ACS应用能源材料亚博网站下载|pubs.acs.org。可用网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.2c00421
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