Пассивная система охлаждения может принести пользу

Изображения для загрузки на веб-сайте офиса новостей MIT предоставляются некоммерческим организациям, прессе и широкой публике по лицензии Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives. Вы не имеете права изменять предоставленные изображения, кроме как обрезать их до нужного размера. При воспроизведении изображений необходимо использовать кредитную линию; если оно не указано ниже, укажите авторство изображений в «MIT».

Предыдущее изображение Следующее изображение

По мере того, как в мире становится теплее, использование энергоемких систем кондиционирования воздуха, согласно прогнозам, значительно увеличится, создавая нагрузку на существующие электросети и обходя многие места с небольшим количеством или отсутствием надежного электроснабжения. Теперь инновационная система, разработанная в Массачусетском технологическом институте, предлагает способ использовать пассивное охлаждение для сохранения продовольственных культур и дополнить традиционные кондиционеры в зданиях без необходимости подачи электроэнергии и лишь с небольшой потребностью в воде.

Система, которая сочетает в себе радиационное охлаждение, испарительное охлаждение и теплоизоляцию в тонком корпусе, который может напоминать существующие солнечные панели, может обеспечить охлаждение примерно до 19 градусов по Фаренгейту (9,3 градуса Цельсия) от температуры окружающей среды, что достаточно для обеспечения безопасности пищевых продуктов. хранение примерно на 40 процентов дольше в очень влажных условиях. Это может утроить безопасное время хранения в более сухих условиях.

О результатах сообщается сегодня в журнале Cell Reports Physical Science, в статье постдока Массачусетского технологического института Чжэнмао Лу, доктора философии '21 Арни Лероя, профессоров Джеффри Гроссмана и Эвелин Ван и еще двух человек. Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы снизить стоимость одного ключевого компонента системы, исследователи говорят, что в конечном итоге такая система может сыграть значительную роль в удовлетворении потребностей в охлаждении во многих частях мира, где наблюдается нехватка электроэнергии или вода ограничивает использование обычных систем охлаждения.

Система умело сочетает в себе предыдущие автономные конструкции охлаждения, каждая из которых обеспечивает ограниченную мощность охлаждения, чтобы обеспечить значительно большее охлаждение в целом — достаточно, чтобы помочь сократить потери продуктов питания из-за порчи в тех частях мира, которые уже страдают от ограниченных запасов продовольствия. Признавая этот потенциал, исследовательскую группу частично поддержала Лаборатория водных и пищевых систем Массачусетского технологического института имени Абдула Латифа Джамиля.

«Эта технология сочетает в себе некоторые хорошие особенности предыдущих технологий, таких как испарительное и радиационное охлаждение», — говорит Лу. Используя эту комбинацию, по его словам, «мы показываем, что можно добиться значительного продления срока службы пищевых продуктов даже в районах с высокой влажностью», что ограничивает возможности традиционных систем испарительного или радиационного охлаждения.

В местах, где в зданиях уже есть системы кондиционирования воздуха, новую систему можно использовать для значительного снижения нагрузки на эти системы за счет направления холодной воды в самую горячую часть системы — конденсатор. «Снижая температуру конденсатора, вы можете эффективно повысить эффективность кондиционера и тем самым потенциально сэкономить энергию», — говорит Лу.

По его словам, другие группы также используют технологии пассивного охлаждения, но «объединив эти функции синергетическим образом, мы теперь можем достичь высокой эффективности охлаждения даже в областях с высокой влажностью, где предыдущие технологии обычно не могут работать хорошо».

Система состоит из трех слоев материала, которые вместе обеспечивают охлаждение при прохождении воды и тепла через устройство. На практике устройство могло бы напоминать обычную солнечную панель, но вместо выработки электроэнергии оно непосредственно обеспечивало бы охлаждение, например, действуя как крыша контейнера для хранения продуктов. Или его можно использовать для подачи охлажденной воды по трубам для охлаждения частей существующей системы кондиционирования и повышения ее эффективности. Единственное необходимое обслуживание — это добавление воды для испарения, но расход настолько мал, что это нужно делать примерно раз в четыре дня в самых жарких и засушливых районах и только один раз в месяц в более влажных районах.