一个双选择性热发射器,具有增强的环境下辐射冷却性能
Xueke Wu1, Jinlei Li2, Fei Xie3
1Beijing Key Laboratory of Green Chemical Reaction Engineering and Technology, Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing, China.
Nature communications
|January 27, 2024
概括
本研究介绍了一种双选择性辐射冷却设计,该设计利用两个大气窗口来增强冷却. 这种零能源技术甚至在阳光下实现了显著的环境下冷却,提供了实际的可持续热管理解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热力学是一种热力学.
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 辐射冷却利用地球大气的透明窗户向太空发出被动的热量.
- 目前的技术往往专注于单个大气窗口 (8-13μm),限制了冷却潜力.
- 另一个重要的窗口 (16-25μm) 在现有的辐射冷却设计中仍未得到充分利用.
研究的目的:
- 开发一种双选择性辐射冷却设计,针对大气透明窗户.
- 通过使用更广泛的光谱范围来增强下环境冷却能力.
- 展示可持续的热管理的实用和可扩展的解决方案.
主要方法:
- 制造具有双选择性排放性能的可扩展热发射器.
- 在8-13μm和16-25μm大气窗口中的光谱选择性的表征.
- 在强烈的阳光下对冷却性能的评估,以及对材料耐用性和美学的评估.
主要成果:
- 双选择性发射器在直接阳光下实现了超高的环境下冷却能力 (~9°C).
- 与现有的单窗发射器和商业材料相比,该设计展示了优越的冷却性能.
- 该材料表现出高耐候性和色彩兼容性,表明其实际适用性.
结论:
- 双选择性辐射冷却设计有效地利用了大气透明窗户来增强冷却.
- 这种方法为零能源的可持续热管理提供了一个可扩展和实用的解决方案.
- 开发的技术在性能和实用性方面超过了当前的辐射冷却方法.
