Дотик до холоду космосу

Людство покладається на сонце як джерело теплової енергії, але Асват Раман зазначає, що над нами є ще один поновлюваний ресурс: небо, а за ним - холод космосу.

Раман, інженер-електрик з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, є співзасновником SkyCool Systems, стартапу в Девісі, штат Каліфорнія (США). Його робота зосереджена на використанні природного явища - радіаційного охолодження - коли матеріали, що піддаються впливу нічного неба, випускають більше теплового (інфрачервоного) випромінювання, ніж поглинають, тим самим стаючи холодніше навколишнього повітря. Стародавні перси використовували цю техніку для створення льоду.

За підтримки Міністерства енергетики США компанія SkyCool розробила прототип системи, в якій дзеркальні відображають панелі, виготовлені із спеціальних матеріалів, які використовують радіаційне охолодження не тільки вночі, але і вдень, щоб пасивно охолоджувати воду.

Протягом дня ці панелі відображають сонячне світло і випромінюють тепло на певних довжинах хвиль, які прориваються через атмосферу і йдуть в космос. За словами Елі Голдштейна, генерального директора SkyCool і його співзасновника, температура панелей може впасти до 15 ° F (8,3 ° C) нижче температури навколишнього середовища.
Так само він каже, що в якості пасивної системи охолодження технологія SkyCools може використовуватися як конденсатор або додатковий охолоджувач в комерційному холодильному обладнанні, забезпечуючи підвищення ефективності на 10-15%. Система може бути особливо корисна в якості охолоджувача газу в транскритической системі CO2, зазначив він.

За словами Гольдштейна, SkyCool нещодавно завершила установку свого першого пілотного проекту супермаркету в Північній Каліфорнії (США), використовуючи панелі в якості додаткового охолоджувача «Радий повідомити, що ми спостерігаємо значне переохолодження і досягаємо мети підвищення ефективності на 10-15%». Переохолодження може бути на 20 ° F (11 ° C) нижче вихідного отвору конденсатора, додав він.

Раман нещодавно став співавтором статті в журналі Joule від 20 листопада, в якій було описано інше застосування цієї технології: використання радіаційного охолодження вночі в якості засобу для вироблення достатньої кількості електроенергії для живлення лампочки. Це пристрій створює охолоджуючий ефект на одній стороні, у той час як протилежна сторона залишається більш теплою; різниця в теплі перетвориться в електрику (25 мВт / м2) за допомогою термоелектричного генератора.

Вікно в космос

Пояснюючи радіаційне охолодження на презентації TED Talk в 2018 році, Раман сказав, що парниковий ефект, при якому атмосфера поглинає і відображає теплове випромінювання назад на землю, не захоплює все тепло; деякі частинки тепла - на довжинах хвиль від 8 до 13 мікрон - проникають в космос.

Радіаційне охолодження, зазначив він, протягом дня зводиться на немає сонячним випромінюванням. Щоб подолати це, Раман використовував результати досліджень нанофотоники і метаматеріалів, щоб створити багатошаровий оптичний матеріал, більш ніж у 40 разів більш тонкий, ніж типовий людський волос. Цей матеріал виділяє теплове випромінювання в «саме тому місці, де наша атмосфера дозволяє нагріватися найкраще», сказав він. «Ми націлені на вікно в космос». Матеріал також відбиває сонячне світло, щоб уникнути нагрівання.

Джерело http://r744.com/