Новая радиационная система работает как кондиционер и водонагреватель, не потребляя электричество

Климатические комплексы зданий — один из крупнейших потребителей энергии, поэтому в последнее время увеличивается интерес к технологиям пассивного охлаждения. Один из эффективных способов осуществления этого процесса предложили исследователи из Университета штата Нью-Йорк в городе Буффало, США. Они

Они разработали прототип радиационного устройства, которое может существенно понижать температуру в помещении и нагревать воду с помощью энергии солнца.

Системы радиационного охлаждения зданий, используемые уже много лет, подразумевают поглощение тепла внутри помещения и излучение его в окружающую среду в виде волн инфракрасного диапазона. В идеале они должны быть направлены в небо, тогда переносимое ими тепло будет уходить через атмосферу прямо в холодное космическое пространство.

Причем панели-излучатели выпускают волны одновременно в две противоположные стороны, поэтому если излучение с одной из них направить строго вверх, то такое же количество тепла будет выделяться вниз, нагревая земную поверхность.

Чтобы сделать радиационное охлаждение максимально эффективным, исследователи установили излучатель вертикально между двух зеркал, соединенных в виде буквы V. При такой конструкции все инфракрасные волны, выходящие из панели с двух сторон, отражаются зеркалами вверх, что обеспечивает рекордное охлаждение, а значит установка кондиционера традиционной конструкции в этом случае может не потребоваться.

В ходе испытаний с помощью устройства удалось снизить температуру внутри тестовой установки более чем на 12 °C, когда на систему светило солнце, и на 14 °C — при моделировании работы в ночное время.

В качестве зеркал в новой радиационной системе используются специальные отражающие элементы, состоящие из 10 тонких слоев серебра и диоксида кремния. Такая конструкция обеспечивает избирательное взаимодействие с разными типами излучения.

Волны средней инфракрасной области, испускаемые излучателем, отражаются, а приходящие от солнца видимый свет и волны ближней инфракрасной области — поглощаются. Благодаря этому солнечное тепло не мешает процессу охлаждения и может быть использовано — во время тестов с его помощью нагревали воду до 60 °C.

В ближайшее время команда исследователей будет работать над увеличением прототипа, который занимает площадь всего 70 см2, до размера стандартного крышного кондиционера, то есть устройства, пригодного для реальной эксплуатации.

Источник: buffalo.edu