Artykuły

Wzrost zapotrzebowania na urządzenia chłodzące ma charakter globalny i wiąże się z ocieplaniem klimatu. Równocześnie, stosowanie systemów chłodzących ma znaczny udział w globalnym ocieplaniu klimatu, ze względu na ciągle rosnące zużycie energii dla potrzeb chłodnictwa, a zwłaszcza klimatyzacji.

Do rozwiązania tego problemu nie wystarczy zwiększanie udziału odnawialnych źródeł energii, gdyż ich wykorzystanie ograniczają bariery związane z lokalizacją i kosztami instalacji a także, magazynowaniem i przesyłaniem energii. Natomiast bierne (pasywne) chłodzenie radiacyjne (PRC), w których powierzchnie wykorzystują kriogeniczne środowisko do naturalnego odbierania i następnie usuwania ciepła, stanowią neutralne energetycznie rozwiązanie problemu transferu energii i chłodzenia otoczenia. Istniejące materiały i układy dla pasywnego chłodzenia radiacyjnego wykorzystujące struktury nanofotonowe mają jednak ograniczenia w postaci wysokich kosztów i niskiej kompatybilności z istniejącymi docelowymi zastosowaniami. Z kolei polimerowe fotonowe alternatywy PRC nie posiadają odporności na warunki atmosferyczne i zdolności efektywnego odbijania promieniowania słonecznego. W ostatnich latach obserwuje się znaczny rozwój radiacyjnych układów chłodzących, z wykorzystaniem różnych rozwiązań konstrukcyjnych, w celu możliwie najlepszego dopasowania do zakresu termicznego widma słonecznego. Opracowanie materiałów dla układów PRC, działających w świetle dziennym a ponadto posiadających wysoki współczynnik odbicia promieniowania słonecznego Rsolar i nadających się do stosowania w warunkach zewnętrznych, ciągle jednak stanowi poważne wyzwanie naukowe i techniczne. 

Cały artykuł dostępny w nr 1/2024 "Szkła i ceramiki". Zamów już teraz

Zdjęce: Wikimedia Commons