FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Фотонно-излучающее охлаждение - что это?

 Поддержание прохлады в больших зданиях в жаркое время года является достаточно сложной инженерной задачей. Традиционные технологии кондиционирования воздуха дороги сами по себе и потребляют весьма большое количество энергии, к примеру, в США в жаркое время на долю потребления кондиционеров приходится до 15 процентов от потребляемой энергии во всей стране. Однако, группа ученых и инженеров их Стэндфордского университета нашла путь сокращения затрат на кондиционирование помещений. Они разработали специализированное зеркальное покрытие, многослойны нанофотонный материал, которые не только отражает потоки тепла от стен и крыш зданий, он также направляет поток тепла извне здания наружу, охлаждая таким образом внутренности здания.  Физически тепло переносится тремя различными способами. Первый способ - это прямой перенос тепла, это то, что чувствуют ваши пальцы, коснувшись горячего предмета. Вторым способом переноса тепла является конвекционный способ, примером этому является горячее "дыхание" потока воздуха из открытой на время разогретой духовки. И третьим способом является радиационный способ, перенос тепла при помощи лучей инфракрасного света, который позволяет вам чувствовать приближение к открытому огню или той же разогретой духовке.

 Покрытие, разработанное группой, возглавляемой профессором Шэнхуи Фэном (Shanhui Fan), работает с инфракрасным тепловым излучением, прибывающим из космоса вместе с лучами Солнца. Это покрытие выступает в роли своеобразного теплового диода, отражая внешние тепловые потоки и практически беспрепятственно пропуская тепло извне наружу здания.

 Технология охлаждения, использующая возможности подобных покрытий, называется фотонно-излучающим охлаждением. В качестве покрытия используется комбинация слоев из диоксида кремния (SiO2) и окиси гафния (HfO2), нанесенных на тонкий слой серебра. Вся структура покрытия состоит из семи слоев, суммарная толщина которых равна 1.8 микрона, что гораздо тоньше самой тонкой алюминиевой фольги, используемой в бытовых целях. Многослойный материал представляет собой сложный материал, метаматериал, который с одной стороны эффективно отражает солнечные и инфракрасные лучи, пропуская беспрепятственно инфракрасные лучи с обратной стороны.

Тесты, проведенные стэнфордскими учеными, показали, что покрытие из метаматериала эффективно отражает до 97 процентов падающего на него солнечного света. Это зеркало, работающее совместно с технологией фотонно-излучающего охлаждения, позволяет снизит температуру с обратной его стороны на 5 градусов по сравнению с температурой окружающего воздуха.

 Несмотря на то, что технология такого охлаждения является весьма и весьма многообещающей, до ее практического использования потребуется решить ряд других задач. Во-первых, должен быть разработан механизм, который обеспечивает перенос тепла из внутренностей здания к его внешнему "зеркальному" покрытию. Во-вторых, ученым удалось изготовить опытные образцы многослойного покрытия, размер которых не превышает размера средней пиццы, однако, для возможности практического применения, такое покрытие потребуется производить рулонными нормами, соблюдая небольшую себестоимость конечной продукции.

 Но если ученым удастся найти заинтересованных потенциальных инвесторов и продолжить свои исследования, то в результате у людей может появиться новая строительная технология, которая позволит существенно сократить затраты энергии на кондиционирование зданий, а значит, и сделать наш мир еще немного более чистым, уменьшив количество сжигаемого ископаемого топлива.

 

Источник: http://tehnowar.ru/

Прикрепленные материалы: 
ФайлФайлРазмер
20141129_2_2.jpgJPG, 500x249px, 32.36 КБ

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Время собирать камни

Балансировка камней (англ. rock balance) – это искусство располагать камни друг на друге во всевозможных комбинациях, которое, на первый взгляд, кажется абсолютно невозможным.

Как котики повлияли на науку (Часть 5)

80%-эффективные солнечные "батареи"

Современные энергоустановки, собирающие тепло от солнца, могут концентрировать строго ограниченное количество энергии, чтобы не допустить перегрева коллекторов.

Юпитер и жизнь на Земле

Чуждый нам мир Юпитера находится на расстоянии 588 миллионов км от нашей Земли.

ДНК-наноробот

Ученые создали ДНК-наноробота, который способен отыскивать и уничтожать раковые клетки, оставляя здоровые ткани невредимыми. Крошечные капсулы выделяют необходимые дозы лекарств при обнаружении цели и целенаправленно уничтожают «врага».