이 저렴한 소형 냉장고는 어떠한 전력도 필요로하지 않고 냉각을 제공 할 수 있습니다

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이 저렴한 소형 냉장고는 어떠한 전력도 필요로하지 않고 냉각을 제공 할 수 있습니다

Good News Network-2018 년 12 월 9 일

전력없이 냉각을 제공하는 새로운 방법
MIT에서 개발 된 장치는 독립형 위치에 냉장을 제공 할 수 있습니다.
David L. Chandler 작성
MIT 뉴스

MIT 연구진은 저렴한 재료를 사용하고 화석 연료로 생성되는 전력을 필요로하지 않고 덥고 화창한 날에 냉각을 제공하는 새로운 방법을 고안했습니다.

그리드 외부에서 음식과 약물을 보존하는 방법으로 주로 환영받는 수동 시스템은 본질적으로 첨단 기술의 파라솔입니다.

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이 시스템은 적외선을 통과하는 중간 범위의 빛에서 열을 방출하여 대기를 바로 통과하고 외부 공간의 추위로 방출되어 온실처럼 작용하는 가스를 통해 펀칭합니다. 직사광선에서 가열을 방지하기 위해 장치 위에 매달린 작은 금속 조각이 태양의 직사광선을 차단합니다.

새로운 시스템은 이번 주 저널에 설명되어 있습니다 자연 커뮤니케이션. 이론적으로, 그들이 설계 한 시스템은 보스턴과 같은 장소에서 주변 온도보다 20도 (섭씨 36도) 정도의 냉각을 제공 할 수 있다고 연구원들은 말했다. 지금까지 초기 개념 증명 테스트에서 6ºC (약 11ºF)의 냉각을 달성했습니다. 더 많은 냉각이 필요한 응용 분야의 경우, 기존 냉동 시스템 또는 열전 냉각을 통해 나머지를 달성 할 수 있습니다.

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다른 그룹은 중간 적외선 파장의 형태로 열을 방출하는 수동 냉각 시스템을 설계하려고 시도했지만이 시스템은 비용이 많이 들고 광범위하게 사용할 수없는 복잡한 엔지니어링 광소자를 기반으로하고 있습니다. 말하다. 이 장치는 거의 모든 파장의 태양 광을 거의 완벽하게 반사하고 대부분 적외선 영역에서 방사 만 방출하도록 설계 되었기 때문에 복잡합니다. 선택적 반사율과 방사율의 조합은 층의 두께가 나노 미터 정밀도로 제어되는 다층 물질을 필요로한다.

그러나 하늘을 가로 질러 태양의 경로를 덮기 위해 직각으로 배치 된 좁은 띠로 직접 직사광선을 차단함으로써 장치가 능동적으로 추적 할 필요없이 유사한 선택성이 달성 될 수 있음이 밝혀졌습니다. 그런 다음 저렴한 플라스틱 필름, 광택 알루미늄, 흰색 페인트 및 단열재를 조합하여 만든 간단한 장치를 사용하면 중간 적외선을 통해 필요한 열을 방출 할 수 있습니다. 직사광선에 의해 가열됩니다. 실제로, 야간 냉각을 달성하기 위해 고대부터 간단한 복사 냉각 시스템이 사용되어왔다. 문제는 햇빛의 가열 효과가 최대 달성 가능한 냉각 효과보다 적어도 10 배 더 강하기 때문에 이러한 시스템이 낮에는 작동하지 않았다는 것입니다.

그러나 태양의 가열 광선은 직선으로 이동하고 더운 날에 나무 그늘에 들어서서 경험하는 것처럼 쉽게 차단됩니다. 연구진은 비 유적 우산으로 장치를 음영 처리하고 주변 공기 온도로부터 장치를 보호하기 위해 장치 주변에 단열재를 보충함으로써 수동 냉각을보다 실용적으로 만들었습니다.

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부서장 겸 연구 협력자 인 에블린 왕 (Evelyn Wang)은 이렇게 말합니다. '저렴한 비용이들 수있는 별도의 두 가지 구성 요소 인 별도의 그늘과 이미 터를 사용함으로써 시스템은 선택적으로 방출하고 흡수하는 특별한 능력이 필요하지 않습니다. 우리는 열 선택 파장을 하늘로 계속 방출하기 때문에 직사광선을 차단하기 위해 각도 선택성을 사용하고 있습니다. '

이 프로젝트는 우리에게 '그늘의 사용법에 대해 다시 생각하도록 영감을주었습니다.'라고 논문의 공동 연구자이자 공동 저자 인 Yichen Shen은 말합니다. '과거에는 사람들이 난방을 줄이기 위해 사용하는 것에 대해서만 생각하고있었습니다. 그러나 이제 우리는 그늘이 보조광 필터링과 함께 똑똑하게 사용되는지 실제로 물체를 식히는 데 사용할 수 있다는 것을 알고 있습니다. '

복사 냉각에 대한 대부분의 연구는 방 전체 또는 건물 냉각에 적용될 수있는 더 큰 시스템에 중점을 두었지만, 이러한 접근 방식은보다 현지화되었습니다. 왕은 말한다 : '이것은 음식 저장 또는 백신과 같은 냉장 응용에 유용 할 것입니다.' 실제로, 더운 열대 기후의 부패로부터 백신 및 기타 의약품을 보호하는 것은이 기술이 잘 대처할 수있는 위치에 놓이게되는 주요 과제입니다.

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비록 시스템이 온도를 필요한 수준까지 낮추는 데 충분하지 않더라도 전기 ​​냉장 시스템의 '적어도 부하를 줄일 수있어'최종 냉각을 제공 할 수 있다고 Wang은 말했다.

이 시스템은 효율성을 높이기 위해 태양 전지에 햇빛을 집중시키는 데 거울이 사용되는 일부 종류의 집중 형 태양 광 발전 시스템에도 유용 할 수 있습니다. 그러나 이러한 시스템은 쉽게 과열 될 수 있으며 일반적으로 유체 및 펌프를 통한 능동적 열 관리가 필요합니다. 대신에, 이러한 집중 시스템의 후면은 수동 냉각 시스템에 사용되는 중 적외선 방출 표면에 장착 될 수 있고, 능동적 인 개입없이 가열을 제어 할 수있다.

이 팀은 본 발명에 대한 특허를 신청했으며 실제 응용 프로그램을 매우 빠르게 찾을 수 있기를 희망합니다.

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