Регулируемое управление теплом на основе солнечного нагрева и радиационного охлаждения
Солнечное отопление (SH) и радиационное охлаждение (RC) считаются перспективными чистыми технологиями для сбора тепловой энергии и регулирования температуры. Однако SH можно использовать только для сбора тепла, а RC можно использовать только для отвода тепла, что означает, что статические устройства SH и RC не могут соответствовать требованиям динамического управления теплом в практических приложениях. Важной темой исследования станет объединение режимов SH и RC в одном устройстве с переключаемым режимом и разработка интеллектуального и возобновляемого настраиваемого режима управления температурой.
Для дальнейшего изучения стратегии настраиваемого управления температурой моделируются тепловые характеристики устройств в различных режимах. Устройство SH / RC с водной дисперсией сверхчистой одностенной углеродной нанотрубки (т.е. режим sh) обладает потенциалом сбора тепла. Устройство SH / RC, среда которого представляет собой деионизированную воду (т.е. режим RC), имеет охлаждающий потенциал в режиме RC.
Максимальная температура устройства SH / RC в режиме SH может достигать 78,9 ℃, а способность регулирования температуры устройства протестирована на уровне 26,3 ℃. За счет повышения коэффициента поглощения солнечного излучения в режиме SH и коэффициента теплового излучения в режиме RC он будет дополнительно увеличен до 60,3 ℃, а средняя разница температур в полдень (10: 00–14: 00) составит около 56,1 ℃. Блок SH / RC демонстрирует хорошую возможность регулирования температуры при различной относительной влажности и температуре окружающей среды.
На основании данных типичных метеорологических лет температура устройства в различных режимах рассчитывается с привязкой к температуре окружающей среды. Годовое совокупное время поддержания контрольной температуры блока SH / RC при 20 ℃ - 26 ℃ на 60,9% и на 30,3% выше, чем у блока с раздельными режимами SH и RC. Он может сэкономить энергию для создания комфортной искусственной среды и может быть расширен для различных приложений. Стоит отметить, что, поскольку коэффициент теплового излучения текущей стратегии и оборудования установлен на высоком уровне, температуру в ночное время нельзя контролировать, но ее можно дополнительно изменить для удовлетворения требований к термической стойкости в ночное время.
