Вчені використовують холод космосу для поліпшення кліматичних систем

Каліфорнійська компанія SkyCool Systems знаходиться на ранній стадії розробки системи охолодження, більш енергоефективною, ніж будь-яка за останнє століття. Вона використовує охолодження шляхом випромінювання. Ця ідея сотні років тому використовувалася на Близькому Сході і в Індії.

Принцип дії

Щоб зрозуміти охолодження випромінюванням, подумайте про нічне небо. Коли починається прохолодний вечір, абсолютно все на Землі — грунт, трава, дахи будинків, люди віддають тепло. Більша частина цього тепла піднімається в атмосферу, де переходить в космос і не повертається на Землю. Об'єкти випромінюють набагато більше тепла, ніж отримують від Сонця.

Трохи історії

Сотні років тому, задовго до винаходу систем охолодження, населення Індії та Ірану використовувало цю ідею для виготовлення льоду в кліматі, де температура вище температури замерзання. Воду наливали у великі порожнисті керамічні басейни, оточені сіном. Потім їх виставляли на вулицю в ясні ночі. Тепло, яке віддавала вода, знижувало температуру нижче температури повітря, дозволяючи воді перетворитися у лід.

Співробітники SkyCool застосовують цей принцип в умовах сучасної епохи, намагаючись переосмислити охолодження будинків, дата-центрів і холодильників.

По даній темі ми раніше публікували про дослідження фізиків зі Стенфордського університету — «Кондиціонери майбутнього будуть відводити тепло в космос»

Прикладне значення

Під час роботи в університеті Стенфорда засновники SkyCool Шаньхуэй Фан, Ілай Гольдштейн і Аасват Раман створили матеріал, що сприяє процесу охолодження. Суть в тому, щоб знайти матеріал з поверхнею, яка поглинає, випромінює і відображає тепло в потрібних пропорціях.

Їх винахід дуже нагадує сонячну панель. Це плоска металева поверхня, покрита високотехнологічною плівкою. Матеріал відображає світло і тепло сонця так ефективно, що температура під плівкою може опускатися на 5-10 градусів Цельсія нижче щодо температури повітря. Система трубок за панеллю піддається контакту з цією температурою, охолоджуючи рідину всередині, перш ніж вона потрапляє в Системи охолодження.

Труднощі та перспективи

Намагаючись втілити свою ідею в життя, творці зіткнулися з двома проблемами. Перша — сучасні системи кондиціонування за останнє століття стали дуже дешевими. Компанії не захочуть переплачувати за впровадження нової технології в недорогу структуру. Друга проблема пов'язана з інфраструктурою. Якщо SkyCool створить автономну технологію (а засновники стверджують, що це реально), доведеться покладатися не на вже існуючі вентиляційні труби, а на нові розробки як «холодного стелі» (на кшталт «теплій підлозі»).

Однак компанія налаштована оптимістично. За словами Гольдштейна, клієнти дуже зацікавлені. П'ять пілотних проектів, у тому числі три американських (магазин, дата-центр та офісна будівля), доведуть, що ідею можна втілити в реальному світі. А колеги SkyCool, дослідники з університету Буффало, взагалі вважають, що охолодження випромінюванням одного разу може стати незалежною від електрики системою. Одна з їх головних завдань полягала в тому, щоб змусити плівку відображати сонячне тепло безпосередньо в небо (зазвичай воно розсіюється на всі боки).

Розробка методу суворого напрямку тепла робить систему ефективнішою в умовах міста, де з усіх боків багато високих будівель і хмарочосів.

Поки невідомо, коли технологія буде впроваджуватися в промислових масштабах. Перші кроки до успіху-урядові проекти, що просувають екологічно дружні технології.