Study of intelligent radiation refrigeration thin film and study on improving water collection rate
ID:22
Submission ID:28 View Protection:ATTENDEE
Updated Time:2024-10-13 21:22:29
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Invited speech
Abstract
建筑物热管理技术是能源消耗的大户,目前占全球能源消耗的51%。炙热的太阳能及寒冷深空的冷能是清洁、无污染的能源,是有望降低建筑物热管理能耗的有效手段。然而,以太阳能和寒冷深空的冷能为基础的光热技术及辐射制冷技术,均是静态,因此难以满足现役多种环境的需求。同时在光热技术及辐射制冷技术利用的光学原理是相反的,难以将其统一起来。基于此,利用静电纺丝技术设计并制备了一种顺序的多层聚合物纤维薄膜,这个薄膜有顶层的PNA纤维和底层的PPy纤维组成,制备了一种原位可切换的光选择性聚合物(PSP)材料。所制备的PSP材料表现出97.7%的高太阳光反射率和94.9%的高宽带发射率,导致111.1 W m−2的辐射冷却功率。PSP薄膜的这种“冷却”状态可以通过浸渍折射率匹配液体很容易地切换到“加热”状态,该液体可以抑制薄膜-空气界面的散射,降低薄膜的太阳带反射率。得益于所设计的PSP薄膜的高度多孔结构,其转换时间不到5分钟,可实现约95.6%的集成太阳能吸收率,估计加热功率为781.6 W m−2。所进行的数值计算进一步支持了所开发的PSP薄膜在高纬度建筑热管理方面的巨大潜力,每年可节省高达89.74 GJ m−2的能源,并将二氧化碳排放量减少至21.69吨。
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