制冷无需能源消耗中国科学家取得新突破

甘魂子逸影 2024-11-17 04:22:17

制冷技术不论是在夏季还是在更加恶劣的气候条件下,都能保持人们所处空间的舒适度。

因为除非有非常特殊的情况,否则人们大致都希望在哪个环境下能够保持常温。

以前在没有制冷设备的时候,想要降温只能采取简单粗暴的办法—用水把自己浇湿。

大大改善了人们的生活体验之后,有些地方的人们又嫌弃了制冷设备不仅需要耗费电,也容易出现故障。

最近,中国科学家又令人欣喜地带来了制冷方面的新突破。

这次的新发现就是在制冷的同时,没有能源消耗!

实现这一点,看起来似乎很难,但实际上对于它们的脑袋来说也并不算复杂。

那么,中国科学家是如何做到这一点的呢?

AS发射器。

国际上对于无耗能制冷装置的研究一直都没停止过,而且进展也很迅速。

这次中国科学家的突破成果同样也在国际上产生了影响,因此这项成果吸引了很多人关注。

只不过,大家在关注之余也有些疑惑,那中国科学家的成果到底是如何实现的?

为了满足大家的好奇心,我们得对这个问题进行解答。

根据团队提供的信息,此次中国科学家所取得的突破是通过一种叫做AS发射器的东西实现的。

AS发射器是一个可以在室外进行辐射制冷而不消耗能源的穿透材料。

它在工作的时候会将绝大多数太阳光反射回去,同时还能将一部分地面和大气的热辐射吸收,并最终将其转化为低温热辐射,从而达到一定的制冷效果。

要说这么简单就行得通,这可真是太小看中国科学家的研究成果了,因为他们可不是随便什么结构都能让AS发射器发挥好性能的。

其实,想要自己设计出合适结构,唯一可用的方法就是打破镜面对称性。

中国科学家将这种设计命名为“角度非对称光谱选择性热发射器”,也就是AS发射器。

中国科学家开发出来的这个东西,是一个具有锯齿光栅结构的小装置,所以我们也可以称其为A型柵发射器。

而且为了使它的工作效率更高,研究团队还专门选定了特定光谱范围,使之特别适合用于应对阳光照射。

就这样,AS发射器诞生了,而且还是经过了细致打磨之后才最终完成。

众所周知,只有经过试验,才能确认自己是否有效对不对。

所以,AS发射器问世后,团队随即进行了全天候测试,检验它实际效果如何。

研究结果显示,在所谓晴朗天气下,AS发射器表面始终低于环境温度这件事确实是成立的。

AS发射器性能。

在正午时分,这种AS发射器可谓是表现抢眼,它的辐射制冷性能甚至还保持了约2.5摄氏度,这是什么概念呢?

这是AS发射器发挥作用时,它自己表面和周围环境之间,可达到的最低温度。

温度越低,说明AS发射器越有实力,因为将不理想的环境中吸收来的热辐射转化之后,自己的周围环境就会降低太多热量,于是它自己就更凉快了。

我们这里说的周围环境,是指AS发射器本体和周围空气可形成平衡态,所以接受着总量也是稳定的空气辐射热流密度。

此时,如果AS发射器被阳光照到的话,它所吸收的总量最大为1080w/m²,这样看来,不晴天的时候就可以预见AS发射器不会排多少热,但是晴天的话就不一样了,于是看看晴天里的测试结果。

接下来,我们来看看AS发射器具体是什么样的场景下测出来的数据,它所处位置是美国加州沙漠地带,这里昼夜温差很大,同时白天气温较高,于是正午时分周围环境里就充满了强劲地阳光照射。

此时,AS发射器表面的涂层接收到阳光照射,于是开始反射阳光,同时尽力排出地面和大气里的热量。

最后,在正午时分最高气温下,对比测量发现,当环境温度达到41摄氏度时,本身还比较凉爽的AS发射器表面温度却只达到了38.5摄氏度,即使是这样高效的制冷水平了,但是它依旧在下一次冒出新数据之后继续降低。

其实团队并不止做了这样一次测试,还进行了更多次测试,包括在不同亮度、不同类型天气和不同时间段等更多场景下测试,都得到了积极并且超出预期的结果。

不管是在不同天气条件下测试,想要让AS发射器表面一直只比周围环境温度低一些都是有点困难,毕竟特别阴天的时候它表面的温度就很容易比着周围环境温度一起降下来。

不过在晴天、阴天、水蒸气和常气体都有条件下,这个中国团队都让AS发射器获得了很棒成绩,而且不同天气条件下的数据差距也相当小。

尽管如此,但是与当前流行中的两种冷却设备相比,它们能不能替代当前流行的两种设备还不知道,但是如果现在换成这种中国科技的话,它们就会以优于甚至让每个人都羡慕不已地记录下各种数据:

与传统冷却装置1相比,温度低4.3摄氏度,与传统冷却装置2相比,更是低8.9摄氏度!

研究价值。

用AC系统还是用风扇直接吹?

这是生活中遇到的问题大家都非常头疼的一点,因为不管用哪个都会遇到各种各样烦人的问题,而且其实还有另一点问题就是,人们还觉得AC系统自然而然会比风扇降温更快更有效,但是其实这个问题验出来答案0表示,以及段时间内观察数据得知,不管用哪个,每种冷却装置在整体效果上都没见怎么区别,甚至风扇还略微好一点。

总之,这项成果不仅创新,还让人们看到了更多可能性,因为这次中国团队获得了更多数据之后说不定还会再有更新进展,并且他们还把这项成果发布到了网络上去发布更多数据,这样的话就能让更多团队得到经验,然后改进进展。

其实这项成果还有很多其他重要价值,比如它能够激励更多国家甚至更多更先进地区一起改进研究计划,这样的话或许还能让我们创造出更新更新更更新的数据;

或者研发团队或许会建立新的挑战项目,也许会让大家意想不到;

也许他们会考虑将这项技术应用到建筑材料表面,这样的话说不定还能推动“被动式冷却”技术发展;

甚至这项技术可以和可再生能源结合在一起,这样高效制冷系统就能更上一层楼!

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