Kaip aukštųjų technologijų veidrodžiai gali perduoti šilumą į kosmosą

Lėja Pritvirtinkite

Mažame galiniame lengvosios pramonės pastato komplekte netoli San Francisko oro uosto Eli Goldsteinas žiūri į sidabrinių plokščių rinkinį, pakreiptą ant metalinių lentynų. Plokštės atrodo kaip paprasti veidrodžiai, tačiau Goldsteinas apeina jas ir atkreipia dėmesį į juodo vandens siurblį palei kairįjį kraštą, varinius vamzdžius, einančius po paviršiumi, ir metalinę dėžę apačioje.

Jo įmonė „SkyCool Systems“ sukūrė aušinimo technologiją, kuri gali veikti kaip kondensatorius – standartinė bet kurios komercinės oro kondicionavimo ar šaldymo sistemos sudedamoji dalis, kuri sumažina įeinančio šaltnešio temperatūrą, paverčiant jį iš garų į skystį. Tačiau vietoj to, kad būtų remiamasi elektriniais ventiliatoriais, kaip paprastai daro kondensatoriai, jis remiasi pažangiomis medžiagomis, kurios gali atitraukti šilumą ir išleisti ją į viršutinę atmosferos sluoksnį ar net į kosmosą.

Ši istorija buvo mūsų 2018 m. sausio mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Goldsteinas ir jo kolega įkūrėjas Aaswathas Ramanas mano, kad Stanfordo spinout plokštės gali žymiai sumažinti oro kondicionavimo ir šaldymo išlaidas ir energijos poreikį. Tai palengvintų vieną didžiausių nutekėjimų elektros tinkle ir vieną iš svarbiausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo šaltinių.

SkyCool darbo vieta Burlingame, Kalifornijoje. Lėja Pritvirtinkite

Visi objektai išskiria šilumą šiluminės spinduliuotės pavidalu. Tačiau juos supantis oras, daugiausia vandens molekulių pavidalu, sugeria ir išspinduliuoja dalį šilumos. Tačiau dalis spinduliuotės vidutinio infraraudonųjų spindulių diapazone gali praslysti pro šiuos junginius, todėl paviršiai, skleidžiantys spinduliuotę tokiais bangos ilgiais, gali tapti vėsesni už aplinkinį orą. Stanfordo mokslininkai sukūrė ploną plėvelę, kuri buvo sureguliuota taip, kad spinduliuotų infraraudonąją šilumą būtent šioje juostoje. Tačiau didesnė pažanga buvo šių spinduliavimo savybių susiejimas su atspindinčiomis savybėmis, leidžiančiomis medžiagoms išmesti beveik visą saulės spindulių šilumą. Be šios antrosios galimybės saulė daugiau nei kompensuotų aušinimo efektą dienos metu.

Komanda neseniai pademonstravo, kad plokštės vasarą gali sumažinti biurų pastato aušinimo elektros energijos poreikį 21 proc.

Oro kondicionavimo ir šaldymo sistemos gamina karštą šaltnešį kaip įprastą šalutinį produktą, tačiau jis turi būti atvėsintas ir kondensuotas prieš grįžtant atgal per mašinas. SkyCool plokštėse šis procesas prasideda nuo to, kad šaltnešis teka per vamzdį ir patenka į šilumokaitį, esantį plokščių priekyje.

Mažas siurblys cirkuliuoja vandens ir antifrizo mišinį per skydo sistemą ir į kitą šilumokaičio pusę.

Šiluma iš šaltnešio perduodama vandens mišiniui per metalines plokštes šilumokaičio viduje. Įkaitęs skystis iš šilumokaičio išteka vamzdžiais. Lėja Pritvirtinkite

Taylor Steindel, pagrindinis SkyCool mechanikos inžinierius, demonstruoja, kaip siurblys ir vamzdžiai pritvirtinami prie sistemos.

Lėja Pritvirtinkite

„SkyCool“ įkūrėjas Aaswathas Ramanas. Lėja Pritvirtinkite

SkyCool plokštės, padengtos plona daugiasluoksne optine plėvele, atitraukia šilumą nuo vandens, kai jis teka vamzdžiais ir išspinduliuoja jį. Jie taip pat atspindi saulės šviesą, kad būtų vėsūs. Steindelis ir Goldsteinas pastatė plokštes lauke, kai žiūri Ramanas. Lėja Pritvirtinkite

Atvėsęs vanduo teka atgal į šilumokaitį per vamzdį, matomą čia, skydelio dešinėje. Jis toliau teka vamzdžiais, sugerdamas ir paskirstydamas šilumą kilpa. Atskirai dabar atvėsęs šaltnešis, pasiekęs reikiamą šilumos atmetimą, teka atgal į oro kondicionavimo arba šaldymo sistemą, iš kurios jis buvo atgabentas. Lėja Pritvirtinkite

Šiluminio vaizdo „iPhone“ programėlė ir fotoaparato priedas rodo plokščių ir vamzdžių vėsumą (violetinė spalva), palyginti su juoduoju paviršiumi (oranžinė). Lėja Pritvirtinkite

paslėpti