熱量傳遞是一種複雜的現象, 我們身邊所有的物體都會放出熱輻射. 從宏觀的角度看, 這些輻射一部分會被大氣層反射和吸收, 另外一部分會變成特定波長逃逸到更冷的外太空. 在過去幾年中, 斯坦福大學的一項科研團隊一直致力於研究 '輻射冷卻' 技術, 最近他們開發了這項技術的升級版系統, 使用類似太陽能電池板的設備來冷卻水和建築物, 而無需提供任何電力.
研究團隊的 '輻射冷卻' 技術早在2013年的時候就已經出現, 而最近公布的新方案加入了對能源的研究, 讓該系統無需額外供電就可以正常運作. 據了解, 該系統可以把熱輻射從建築物中抽出, 並轉換成一定的波長發射到太空中, 期間直接忽視掉地球大氣層. 而為了抵擋來自太陽的熱輻射進入, 研究團隊還在該系統主要設備上塗上了多層光學薄膜, 反射了97%的陽光, 因此即使烈日當空也不會影響該系統的正常排熱.
在概念產品演示中, 研究人員使用了8英尺 (約20厘米) 寬的材料晶片作為系統主要設備, 它的表面能保持低溫, 之後再把太陽能電池板塗層覆蓋上邊, 在保持冷卻的過程中還能收集電力.
之後, 研究人員擴大系統, 通過使用在建築物的水管上來冷卻自來水. 在測試當中, 該團隊還在屋頂上放置了四塊反光材料面板, 水管中的水流會迅速通過面板下方的管道, 經過三天以上的時間, 自來水溫度低於周圍環境空氣3到5攝氏度.
此外, 研究人員還在美國拉斯維加斯炎熱乾燥的氣候中使用冷卻面板冷卻了兩層樓的辦公室, 在整個夏天的測試當中, 冷卻系統讓建築物的溫度比之前降低了20%以上, 並節約了大約14.3兆瓦時的電力.
為了繼續開發這個項目, 研究人員創立了一家名為SkyCoolSystems的公司, 目前他們正在將面板整合到空調和製冷系統中. 從長遠來看, 其主要運用之一就是冷卻數據中心. 該研究發表在近期的《自然能源 (NatureEnergy) 》雜誌中.
