热量传递是一种复杂的现象, 我们身边所有的物体都会放出热辐射. 从宏观的角度看, 这些辐射一部分会被大气层反射和吸收, 另外一部分会变成特定波长逃逸到更冷的外太空. 在过去几年中, 斯坦福大学的一项科研团队一直致力于研究 '辐射冷却' 技术, 最近他们开发了这项技术的升级版系统, 使用类似太阳能电池板的设备来冷却水和建筑物, 而无需提供任何电力.
研究团队的 '辐射冷却' 技术早在2013年的时候就已经出现, 而最近公布的新方案加入了对能源的研究, 让该系统无需额外供电就可以正常运作. 据了解, 该系统可以把热辐射从建筑物中抽出, 并转换成一定的波长发射到太空中, 期间直接忽视掉地球大气层. 而为了抵挡来自太阳的热辐射进入, 研究团队还在该系统主要设备上涂上了多层光学薄膜, 反射了97%的阳光, 因此即使烈日当空也不会影响该系统的正常排热.
在概念产品演示中, 研究人员使用了8英尺 (约20厘米) 宽的材料晶片作为系统主要设备, 它的表面能保持低温, 之后再把太阳能电池板涂层覆盖上边, 在保持冷却的过程中还能收集电力.
之后, 研究人员扩大系统, 通过使用在建筑物的水管上来冷却自来水. 在测试当中, 该团队还在屋顶上放置了四块反光材料面板, 水管中的水流会迅速通过面板下方的管道, 经过三天以上的时间, 自来水温度低于周围环境空气3到5摄氏度.
此外, 研究人员还在美国拉斯维加斯炎热干燥的气候中使用冷却面板冷却了两层楼的办公室, 在整个夏天的测试当中, 冷却系统让建筑物的温度比之前降低了20%以上, 并节约了大约14.3兆瓦时的电力.
为了继续开发这个项目, 研究人员创立了一家名为SkyCoolSystems的公司, 目前他们正在将面板整合到空调和制冷系统中. 从长远来看, 其主要运用之一就是冷却数据中心. 该研究发表在近期的《自然能源 (NatureEnergy) 》杂志中.
