Nastaviteľný tepelný manažment založený na solárnom ohreve a radiačnom chladení

Solárne vykurovanie (SH) a radiačné chladenie (RC) sa považujú za sľubné čisté technológie na zber tepelnej energie a reguláciu teploty. SH je však možné použiť len na zber tepla a RC len na odvod tepla, čo znamená, že statické zariadenia SH a RC nemôžu spĺňať požiadavky na dynamické riadenie tepla v praktických aplikáciách. Skombinovať režim SH a RC do jedného zariadenia s prepínateľným režimom a vyvinúť inteligentný a obnoviteľný laditeľný režim tepelného manažmentu bude zmysluplnou témou výskumu.

S cieľom ďalej preskúmať stratégiu laditeľného tepelného manažmentu sa simuluje tepelný výkon zariadení v rôznych režimoch. Zariadenie SH / RC so super čistou vodnou disperziou uhlíkových nanorúrok s jednou stenou (tj režim sh) má potenciál zhromažďovať teplo. Zariadenie SH / RC, ktorého médiom je deionizovaná voda (tj RC režim), má chladiaci potenciál v RC režime.

Maximálna teplota zariadenia SH / RC v režime SH môže dosiahnuť 78,9 ℃ a kapacita regulácie teploty zariadenia je testovaná na 26,3 ℃. Zlepšením slnečnej absorpcie v režime SH a tepelnej emisivity v režime RC sa ďalej zvýši na 60,3 ℃ a priemerný teplotný rozdiel na poludnie (10:00-14:00) je približne 56,1 ℃. Jednotka SH / RC vykazuje dobrú schopnosť regulácie teploty pri rôznej relatívnej vlhkosti a teplote okolia.

Na základe údajov typických meteorologických rokov sa teplota zariadenia v rôznych režimoch vypočítava s ohľadom na okolitú teplotu. Ročný kumulatívny čas regulačnej teploty jednotky SH / RC pri 20 ℃ - 26 ℃ je o 60,9 % a 30,3 % vyšší ako u jednotky so samostatnými režimami SH a RC. Dokáže ušetriť energiu pre pohodlné umelé prostredie a dá sa rozšíriť na rôzne aplikácie. Stojí za zmienku, že keďže tepelná emisivita súčasnej stratégie a zariadenia je pevne stanovená na vysokej úrovni, teplotu v noci nemožno kontrolovať, ale možno ju ďalej upravovať, aby vyhovovala požiadavkám na tepelnú konzistenciu v noci.