中国科研新成就:角度非对称光谱选择性热发射器的制冷变革
发布时间:2024-11-21
摘要: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所传来重磅消息,李炜研究员团队成功研制出一种别具创新意义的角度非对称光谱选择性热发射器(AS 发射器)。这一非凡的 AS 发...
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所传来重磅消息,李炜研究员团队成功研制出一种别具创新意义的角度非对称光谱选择性热发射器(AS 发射器)。这一非凡的 AS 发射器展现出了卓越的特性,其一方面具备极为高效的太阳光反射能力,能将大量的太阳热量拒之门外;另一方面又能够以极为巧妙的方式减少对来自大气以及高温地面的热辐射的吸收,二者协同作用之下,最终成功地实现了低于环境温度的出色制冷效果。


此项研究别出心裁地从太阳反射率、大气透明窗口内的光谱选择性、热辐射角度非对称特性等多个关键维度展开协同设计,以坚实的热力学等相关理论作为根基,通过一系列复杂而精密的技术手段,成功地达成了热辐射在空间角度层面的非对称分布以及在光谱维度上的选择性精准调控,进而顺利地实现了竖直表面在日间的亚环境辐射制冷这一极具挑战性的目标。


为了全方位、严谨地验证 AS 发射器在全天候条件下的辐射制冷性能究竟如何,该研究团队特意在阳光明媚、天气晴朗的夏日开展了长达 24 小时连续不间断的室外温度测量工作。令人惊喜的是,在这一整天的时间里,AS 发射器的表面温度自始至终稳稳地低于环境温度。即便是在酷热难耐的正午时分,AS 发射器依旧保持着约 2.5℃的亚环境辐射制冷性能,与常规的高性能辐射制冷器件以及市面上常见的商用白漆相比,其表面温度分别低了 4.3℃和 8.9℃,制冷优势一目了然。不仅如此,该研究还进一步表明,AS 发射器在任意的朝向之下,始终都能够稳定地保持着亚环境辐射制冷性能,不受朝向的限制。


这一研究成果的取得无疑具有极为重大的意义,其成功攻克了竖直表面的日间亚环境辐射制冷这一长期困扰行业发展的难题,对于辐射制冷在实际生产生活中的广泛应用以及节能减排事业的推进都起到了极为关键的推动作用。与此同时,它还为新型的高效冷却技术、加热技术、能量传输技术以及在空间光学系统中的高精度热控技术等诸多领域开辟了全新的发展机遇,为相关领域的科技进步注入了强大的动力。

原文来自:光明日报

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