用于环境冷却的低成本太阳能新技术

蒋瑗良
导读 在大多数住宅区,通常需要空间冷却和加热。在欧洲,空调的能耗正在增加。由于世界不同地区气温上升,这种情况可能在不久的将来出现在大多数

在大多数住宅区,通常需要空间冷却和加热。在欧洲,空调的能耗正在增加。由于世界不同地区气温上升,这种情况可能在不久的将来出现在大多数住宅区,通常需要空间冷却和加热。在欧洲,空调的能耗正在增加,由于世界不同地区气温的上升,这种情况在不久的将来可能会变得更糟。空调满足了建筑日益增长的制冷需求,尤其是夏季,往往使用对环境影响较大的制冷剂,也导致耗电量较高。那么,工程师如何降低建筑冷却的能源需求呢?

由都灵理工大学(SMaLL)和国家计量研究所(INRiM)组成的研究小组在《科学进展》年发表的一项新研究提出了一种可以在不使用电力的情况下产生冷却负荷的装置。像更传统的冷却设备一样,这项新技术也利用了液体的蒸发。然而,都灵研究人员提出的关键想法是使用简单的水和盐,而不是对环境有潜在危害的化学物质。新设备对环境的影响也减少了,因为它基于被动现象,即毛细作用和蒸发的自发过程,而不是需要能源和维护的泵和压缩机。

通过水蒸发来冷却一直是众所周知的。例如,大自然利用皮肤汗液的蒸发来冷却我们的身体。然而,只要空气没有被水蒸气饱和,这种策略就是有效的。我们的想法是提出一种低成本的技术,无论外部的水蒸气条件如何,都能最大限度地提高冷却效果。纯水不与空气接触,而是用防渗膜将其与高浓度盐溶液隔开。这种膜可以被认为是一个孔径为百万分之一米的多孔筛。由于其疏水性,我们的膜液态水不会透过膜,但蒸汽会。这样淡水和盐水就不会混合,从膜的一端到另一端就会出现恒定的水蒸气通量。结果是纯水被冷却,并且由于不同蒸发阶段的存在,这种效应被进一步放大。很明显,盐水的浓度会不断降低,冷却效果会随着时间的推移而减弱。然而,正如我们小组最近的另一项研究所证明的那样,两种溶液之间的盐度差异可以利用太阳能持续不断地恢复。”Politecnico能源部的学生Matteo Alberghini解释说,di Torino和这项研究的第一作者。随着时间的推移,盐水的浓度会不断降低,降温效果逐渐减弱;然而,正如我们小组最近的另一项研究所证明的那样,两种溶液之间的盐度差异可以利用太阳能持续地恢复。理工大学能源部的学生Matteo Alberghini解释说,di Torino是这项研究的第一作者。随着时间的推移,盐水的浓度会不断降低,降温效果逐渐减弱;然而,正如我们小组最近的另一项研究所证明的那样,两种溶液之间的盐度差异可以利用太阳能持续地恢复。理工大学能源部的学生Matteo Alberghini解释说,di Torino是这项研究的第一作者。

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