Версия для слабовидящих
Охлаждающее покрытие излучает тепло в космос Печать Email
Новости науки
28.11.2014

Поддержание комфортной температуры в помещении летом — дело не простое и весьма затратное. По оценкам специалистов, в жару кондиционеры используют до 15% общего энергопотребления зданий. Не удивительно, что архитекторы и учёные постоянно ищут альтернативные источники прохлады.

Мы уже писали о смелых проектах домов будущего и стенах из гидрогеля, позволяющих охлаждать воздух за счёт испарения влаги. На этот раз инженеры из Стэнфордского университета (Stanford University) представили совершенно новый способ экономии. Они предлагают в прямом смысле отправлять излишки тепла в космос.

Существует три основных способа передачи тепла: через твёрдый материал, при помощи конвекции и излучения. В первом случае тепло переносится между двумя соприкасающимися средами, имеющими разную температуру. При конвекции энергия передаётся струями, например, с потоком горячего воздуха из открытой духовки. Помимо этого тепло может распространяться в виде инфракрасного излучения, в частности, это позволяет чувствовать тепло камина на расстоянии.

Команда под руководством профессора Шаньхой Фаня (Shanhui Fan) разработала особое покрытие, которое не только отражает солнечные лучи, но и излучает тепло из помещения в космическое пространство. В основе технологии лежит комбинация двуокиси кремния (SiO2) и оксида гафния (HfO2) на тонком слое серебра. Конечный материал формируется из семи таких слоёв и составляет в толщину всего 1,8 микрометра (тоньше алюминиевой фольги).

Для того чтобы описать принцип работы покрытия, стоит обратиться к природным аналогиям. В ясный солнечный день летом свет падает на землю и приносит с собой много тепла. Часть лучей отражается, но их количество незначительно и за счёт положительного баланса теплообмена земля нагревается. На покрытых снегом горных вершинах солнечные лучи также достигают поверхности, но большая часть света отражается снегом. В результате излучение может вызвать ожоги на коже, но не греет почву.

Новое покрытие, нанесённое на крышу, отражает до 97% света, падающего на здание. Но это не главный его секрет. Слои материала настроены таким образом, что выводят тепло изнутри здания в виде излучаемого вовне инфракрасного излучения. При этом частота волн не даёт нагреваться воздуху вокруг здания и выводит тепло в верхние слои атмосферы и космос.

Авторы проекта сравнивают своё изобретение с зеркальным радиатором, который охлаждает помещение и одновременно предотвращает его нагрев извне. Эксперименты показали, что под палящим солнцем температура материала остаётся ниже температуры окружающего воздуха на 5 градусов Цельсия.

Правда, для успешного использования разработки требуется решить две технические проблемы. Во-первых, необходимо найти эффективный способ выведения тепла из недр здания на его крышу, чтобы покрытию было, что излучать. Во-вторых, необходимо наладить довольно сложное производство крупных панелей из такого отражающего материала.

Размер действующего лабораторного прототипа, использованного в эксперименте, не превышает диаметр пиццы.
Работа, опубликованная в издании Nature, является первым осторожным шагом на пути к решению глобальной проблемы выведения излишков тепла.

"Сейчас любой объект, который производит ненужное тепло, просто выбрасывает его в атмосферу через радиатор. Наше исследование открывает путь к технологии, которая позволит нам использовать холод Вселенной как всемирный радиатор", — говорит Фань в пресс-релизе.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2156725

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта