Ученые разработали новую систему охлаждения

Автор: Елена
01.08.2013, 09:50

Большие окна со стеклопакетами в зданиях – это очень красиво, но с другой стороны они способствуют увеличению расходов на кондиционирование помещений. В значительной степени это происходит из-за того, что молекулы стекла поглощают инфракрасное излучение Солнца, нагревая стекло, что способствует повышению температуры внутри здания. В качестве решения этой проблемы исследователи из института Висс от Харвардского университета разработали систему циркуляции микрофлюидной жидкости, которая функционирует наподобие кровеносно-сосудистой системы человека и животных. Эта система охлаждения позволит значительно сократить энергопотребление, и в то же время обеспечит внутренние помещения большим количеством солнечного света.

Как отмечают исследователи, эта же система циркуляции может быть использована для охлаждения крышных солнечных установок, что будет способствовать повышению эффективности преобразования солнечного света в электричество.

Подобно кровеносно-сосудистой системе человека, новая система охлаждения окон, представляющая собой панель из прозрачного силиконового каучука, содержит обширную сеть крошечных ультратонких каналов, заполненных микрофлюидной жидкостью, которая имеет свойство расширяться под воздействием тепла (в данном случае, солнечного). «Натянутая» на стеклопакет окна, система охлаждает его путем контактной передачи тепла от горячего стекла к более холодной жидкости, которая, благодаря постоянной циркуляции, удаляет излишнее тепло из системы.

Ученые разработали новую систему охлаждения – для окон здания

Исследователи построили опытный образец системы микрофлюидного охлаждения в форме квадрата 4 на 4 дюйма, заполнив каналы чистой водой – она обеспечит максимальную прозрачность панели, сделав ее почти невидимой на окне. Затем ученые нагрели окно с панелью инфракрасной лампой до температуры 38 градусов по Цельсию (по их мнению, именно до такой температуры разогревается стекло в летний жаркий день). С помощью специальной инфракрасной камеры они продемонстрировали, что новая система циркуляции может легко охладить стекло.

Затем ученые обратились за помощью к специалистам по прикладной математике в институт Брода в Кембридже, штат Массачусетс, которые разработали математическую модель охлаждения окон с помощью новой системы. Согласно результатам моделирования, температура стандартного стеклопакета может быть понижена на 8 градусов по Цельсию, при этом энергия, необходимая для перекачки воды в системе, значительно меньше тепловой энергии, поглощаемой водой.