Пассивное дневное охлаждение — перспективная технология для устойчивого снижения энергопотребления. Он предотвращает нагрев зданий солнечным излучением и рассеивает аккумулированное тепло без внешнего потребления энергии. Исследователи из Байройтского университета создали тестовую систему, с помощью которой можно надежно охарактеризовать и сравнить материалы, используемые для пассивного охлаждения, независимо от погодных условий и условий окружающей среды. Измерительная установка, представленная в Cell Reports Physical Science , является первым шагом на пути к стандартизированной, применимой во всем мире тестовой системе для сравнения высокоэффективных охлаждающих материалов.
«Рост потребления ископаемой энергии во всем мире по-прежнему способствует глобальному потеплению и является основной причиной нагрева наших городов. Охлаждение зданий в течение дня с помощью пассивного охлажденияматериалов имеет большой потенциал, чтобы зарекомендовать себя как эффективный инструмент энергосбережения. В результате было разработано много технологически интересных материалов и классов материалов для рассеивания тепла, но точно определить и сравнить их характеристики по-прежнему сложно. Разработанная нами лабораторная установка помогает преодолеть эту трудность. Это испытательная система, которая вносит важный вклад в определение характеристик ранее существовавших охлаждающих материалов и разработку новых, независимо от погодных условий», — говорит профессор, доктор Маркус Ретч, руководитель проекта исследования и заведующий кафедрой физической химии I в Университет Байройта.
Лабораторная тестовая система имитирует наиболее важные факторы, влияющие на эффективность пассивного охлаждения. Таким образом, основными компонентами являются имитатор солнечного света, алюминиевый купол, охлаждаемый жидким азотом , который поглощает тепловое излучение , сменный фильтр, который пропускает световые лучи только определенных длин волн, и поток нагреваемого газа, который можно использовать для настройки определенной окружающей среды. температура. Это позволяет моделировать интенсивность солнечного излучения , температуры, действующие на охлаждающие материалы, и другие воздействия окружающей среды в миниатюрном масштабе.
На открытом воздухе эти факторы быстро меняются и не поддаются контролю, но в новой измерительной установке от Байройта их можно задавать с большой точностью. В результате результаты испытаний воспроизводятся в любое время, независимо от времени, места или погоды. Это единственный способ с высокой точностью охарактеризовать свойства и поведение охлаждающих материалов и сравнить их в идентичных условиях. Измерительная установка надежна, экономична, а также имеет то преимущество, что ее можно воспроизвести без особых технических усилий.
Ученые из Байройта продемонстрировали высокую производительность и надежность испытательной системы на трех различных материалах: серебряном зеркале (Ag), пленке полидиметилсилоксана (PDMS), нанесенной на серебро, и покрытой графитом кремниевой пластине. При этом они не только проверили нагрев и охлаждение материалов, но и определили их эффективность охлаждения.
«Наша измерительная установка — это первый шаг к стандартизированному сравнению охлаждающих материалов, которые были разработаны по всему миру в самых разных климатических и погодных условиях. Такая испытательная система — важная предпосылка для того, чтобы пассивное охлаждение стало глобально применяемой технологией для потребление энергии», — говорит доктор Цимэн Сонг, первый автор исследования и постдоктор в исследовательской группе, возглавляемой профессором доктором Маркусом Речем.
