PMMA基复合薄膜的日间辐射制冷特性研究

采用静电纺丝法以PMMA为基底,ZnO和ZrO₂为添加剂,制备了辐射制冷复合薄膜。并通过自组装测试装置对薄膜的净辐射制冷功率进行测试,探究了无机颗粒对复合薄膜制冷性能的影响。研究结果表明,选择ZrO₂为添加剂且添加量为8%(wt,质量分数)时,PMMA复合纺丝薄膜的性能最好。它在太阳光波段的反射率为97.7%,在大气窗口波段的发射率为86.7%。该薄膜在平均617W/m²的太阳强度下显示出低于周边环境温度3.5℃的温差和62.6W/m²的净辐射制冷功率。     

天空辐射制冷技术发展现状与展望

天空辐射制冷技术是指地球表面物体通过“大气窗口”波段(主要在8～13μm)向宇宙发射红外辐射以实现自身降温的过程。作为一种无需能量输入的制冷技术,天空辐射制冷可为应对能源危机及全球变暖提供一种新的思路。从发展历程看,传统的辐射制冷技术应用仅限于夜间。近年来,随着纳米光子学及超材料领域的发展,日间辐射制冷技术的优势已经得到验证。本文对天空辐射制冷技术的发展现状进行了回顾,涉及基本原理、材料与结构,分析了其潜在应用前景,并重点讨论了该技术当前研究与应用中面临的挑战。在能源形势与环境问题日益严峻的今天,探索天空辐射制冷技术在不同场景的应用,如建筑节能、减轻城市热岛效应、缓解水资源短缺、提高光伏发电效率等,有望助力我国的碳达峰、碳中和事业发展。     

几种材料的辐射制冷实验效果研究

对4种可以用于辐射制冷的化合物进行了辐射制冷效果的对比试验,并测定了其吸收比和法向发射比.结果表明,4种化合物都具有很高的辐射率,且与其辐射制冷实验结果表现出一致.首次提出CaF2用于辐射制冷,实现了制冷空间温度比环境温度低8～11℃的结果.     

一种搜寻辐射制冷材料的红外光谱分析方法

根据辐射制冷材料的光谱选择性吸收的特性,探索性地提出了采用红外光谱分析方法筛选辐射制冷材料,并对其中某些材料(CaSO4、BaSO4、PTFE,有机硅)的吸收比/法向发射比以及辐射制冷效果进行测定,证实了采用红外光谱分析方法搜寻辐射制冷材料具有一定的可靠性.     

空间辐射制冷技术的应用与发展

介绍了辐射制冷技术的应用历史与现状，列举了多种国外飞行任务使用的辐射制冷器的性能指标与简图，此基础上分析了当前辐射制冷技术的发展特点与趋势，提出了将来一段时期内辐射制冷技术的研究重点。     

磁制冷及磁制冷材料的研究进展

一、磁制冷简介 传统压缩制冷技术广泛应用于各行各业,形成了庞大的产业,但它存在两个明显的缺陷：制冷效率低且氟利昂工质的泄漏会破坏大气臭氧层。自2000年起蒙特利尔协议生效,污染大气环境及破坏大气臭氧层的氟里昂制冷剂将逐渐被禁用,新的气体制冷剂{如HFC-134a）相继问世并已进入商品化生产。磁制冷作为一项高新绿色制冷技术,与传统压缩制冷相比具有如下竞争优势：1．无环境污染：2高效节能;3．易于小型化：4稳定可靠：     

蒙特卡洛法应用于辐射制冷的概率分布研究

蒙特卡洛法在理论上可考虑任何影响辐射传热的因素 ,因此是辐射制冷数值计算的一种重要方法。根据蒙特卡洛法计算辐射制冷传热的特点 ,必须求解一个能束从辐射表面出发的位置、方向和波长 ,能束对另一表面的入射是否被吸收或被反射 ,以及能束反射的方向等所对应的概率分布函数。本文对于蒙特卡洛法计算辐射制冷的概率分布进行了研究并求解了概率分布函数与上述因素的关系     

磁制冷材料研究进展

综述了磁制冷机理及几种磁制冷材料的研究进展,特别对具有热弹性马氏体相变的Heusler型铁磁性材料以及快速凝固技术在磁制冷材料制备中的应用予以关注,并指出该技术发展的关键在于寻找室温附近具有宽工作区间、易制备、低成本且在永久磁铁磁场下具有大磁熵变的材料。     

太阳同步轨道辐射制冷技术的发展

辐射制冷装置由于具有寿命长、无机械振动、无电磁干扰、本身无功耗等非常适合于空间应用的一系列特点、优点，因而得到了广泛的应用。随着各国空间项目的实施，辐射制冷技术得到了长足的发展，并且逐渐成熟。迄今为止，这种类型的制冷器在空间应用中还是最广泛和最实用的。     

磁制冷材料的研究进展

本文简述了磁制冷的基本原理,分析磁制冷工质的熵特性,总结了近几年磁制冷材料的最新进展,对磁制冷材料未来的发展进行了展望。     

Emerging Materials and Strategies for Passive Daytime Radiative Cooling

In recent decades, the growing demands for energy saving and accompanying heat mitigation concerns, together with the vital goal for carbon neutrality, have drawn human attention to the zero-energy-consumption cooling technique. Recent breakthroughs in passive daytime radiative cooling (PDRC) might be a potent approach to combat the energy crisis and environmental challenges by directly dissipating ambient heat from the Earth to the cold outer space instead of only moving the heat across the Earth's surface. Despite significant progress in cooling mechanisms, materials design, and application exploration, PDRC faces potential functionalization, durability, and commercialization challenges. Herein, emerging materials and rational strategies for PDRC devices are reviewed. First, the fundamental physics and thermodynamic concepts of PDRC are examined, followed by a discussion on several categories of PDRC devices developed to date according to their implementation mechanism and material properties. Emerging strategies for performance enhancement and specific functions of PDRC are discussed in detail. Potential applications and possible directions for designing next-generation high-efficiency PDRC are also discussed. It is hoped that this review will contribute to exciting advances in PDRC and aid its potential applications in various fields.     

建筑材料日间曝晒和夜间辐射致冷热效果的研究

研究了常见建筑材料和一些其它材料日间曝晒和夜间辐射致冷的热效果.结果表明,材料日间曝晒效果主要受其太阳吸收率的影响,与发射率无关;材料夜间辐射致冷效果则与发射率相关,而与太阳吸收率无关;不同地区建筑对建筑材料热物性有不同的要求.     

Flexible and Dual-Sided Available Colored Films for Efficient Daytime Radiative Cooling

Passive daytime radiative cooling (PDRC) is a promising strategy to realize surface cooling of objects without any external energy consumption. While such materials typically exhibit dazzling white appearances, developing pleasingly looking colored radiative cooling materials is greatly significant but remains an arduous challenge. Herein, self-standing, flexible colored films available on both sides are prepared by using a facile and scalable strategy. The films are asymmetrically designed. One side is SiO₂-filled porous structure with highly reflective pigment distributed that can selectively reflect solar light to generate specific color, and the other side is hierarchically porous three-phase composite with less SiO₂, which maximizes the solar reflection. The breathable film achieves a relatively high near infrared reflectance on the colored side (up to 89%), and a broadband solar reflectance on the reverse side. Moreover, both sides exhibit extremely high mid-infrared emissivity (98%) allowing significant radiative heat loss. With the diverse but efficient reflectance and emittance, different sides of three colored films yield temperature drops ranging from 2.0 to 11.1 °C during daytime. Building energy simulation indicates that 655 MJ m⁻² energy can be saved over the whole summer if the dual-sided available colored film is deployed in China.     

辐射冷却材料的制备方法综述

随着能源和环境问题的日益严重,不需要额外消耗能量的辐射冷却技术引起了广泛关注.基于地球和宇宙的巨大温差,辐射冷却技术能够直接将热量以辐射的形式传递到外太空,不仅能够产生净冷却效果,而且避免了废热排放带来的诸多环保问题.早期研究利用涂敷法将具有辐射冷却能力的涂料刷涂在物体表面,该方法仅能实现材料的夜间降温.为了实现材料的日间辐射冷却则需要在其中引入特定结构,如多层膜结构、二维光子晶体结构、超结构等以提高它的可见近红外波段的反射率和大气窗口的发射率.然而,相关制备技术存在工艺复杂、制备成本高、难以宏量制备等局限性,严重阻碍了辐射冷却材料工程应用的推进.随着辐射冷却理论研究的深入以及更多先进制备技术的发展,制备方法和手段也越来越多样化,如真空蒸镀、微纳米加工技术、直接涂敷法、挤出成型技术、静电纺丝法等相继被报道,通过这些方法能够低成本地制备出较大面积的辐射冷却材料,进一步推动了辐射冷却材料及技术的应用.本文归纳了辐射冷却材料制备方法的研究现状,对不同制备技术的优缺点进行了对比分析.首先概述了辐射冷却常用材料及其成型方式;然后介绍了辐射冷却材料常用制备方法及各自优缺点,简述了适用于特殊材料或应用场景的制备方法;最后总结了目前辐射冷却材料制备存在的问题并展望了未来的发展方向.     

CPU液体冷却器件及冷却液材料研究进展

综述了目前关于计算机CPU散热的3种液体冷却系统(大器件液冷循环系统、热管冷却系统和液体喷射冷却系统)及所采用的多种冷却液(水、液态金属和纳米流体)的研究进展;比较了3种液冷器件和3种冷却液的优缺点,指出热管冷却系统和纳米流体更加具有竞争优势;最后展望了CPU冷却器件和冷却液的发展前景.     

发汗冷却材料研究进展

对火箭发动机发汗冷却技术进行了介绍,重点综述了发汗冷却材料的分类、材料体系、制备工艺及其应用研究进展,分析了我国与西方发达国家的差距,并对我国发汗冷却材料研究的发展方向、需要进行的主要工作进行了分析和讨论.     

蒸发冷却冷源+辐射供冷系统三种模式经济性分析

根据西安地区气象参数,充分利用蒸发冷却机理,合理地将冷却塔与辐射供冷相结合,将辐射供冷,暖技术推广应用于西北地区。针对西安某公司办公室,对系统的三种运行模式进行运行分析比较,得出利用冷却塔与辐射供冷相结合的空调系统,可以有效降低造价、节约运行能耗。     

关于毛细管辐射供冷空调系统应用的初探

本文分析了以毛细管为末端的低温辐射空调系统的特点,对其布置形式作了介绍,并对其冷却性能特点作了浅析,同时分析了该空调系统在西北地区的应用前景。