辐射冷却装置比传统空调消耗的能量少得多

Josiah02

香港科技大学可持续能源工程师团队与中国广东美的空调设备有限公司的同事合作，开发出了一种个性化的冷却装置来取代传统空调。
研究小组在开放获取网站《细胞报告物理科学》上发表的论文中解释了该设备如何在不调节空气的情况下工作。
先前的研究表明，全球大约 7% 到 10% 的能源用于建筑物和家庭的制冷。大多数此类制冷都是通过制冷空调系统进行的，该系统通过将热空气吹过冷却盘管来工作——这项新工作的工程师认为这种方法非常低效。
在封闭的空间里吹冷风不利于健康，因为它可以帮助驱散空气中的病毒，例如导致流感、感冒和 COVID-19 的病毒。在这项新研究中，该团队开发了一种个人降温设备，他们声称这种设备消耗的能量大约是传统空调的一半。
研究人员的新设计基于辐射冷却，即直接冷却人体甚至整个房间，而不是通过流动的空气。之前制造此类设备的尝试已被证明过于薄弱——它们无法提供足够的冷却——而且水会凝结在它们上面，从而降低冷却量。
为了克服这些问题，研究人员建造了一个热电冷却装置，他们指出，这本质上是一个热泵。他们将四根管道和一台小风扇连接到它上面。在模块的另一侧，他们添加了一块铝板。风扇的作用是将空气移过模块，而不是将空气推入房间。
风扇和管道一起充当散热器。铝板充当辐射冷却表面，添加的塑料薄膜可防止结露。结果是使用中红外辐射进行冷却的高效设备。
在装有内置温度计的人体皮肤替代品上进行的测试表明，该冷却装置能够使皮肤温度降低约 7.3°C。测试还表明，其能耗比同等功率的普通空调低 50.4%。
研究小组指出，该装置还可以反向运行，用作辐射加热器。