Gestionarea reglabilă a căldurii bazată pe încălzire solară și refrigerare prin radiație

Încălzirea solară (SH) și refrigerarea prin radiație (RC) sunt considerate tehnologii curate promițătoare pentru colectarea energiei termice și controlul temperaturii. Cu toate acestea, SH poate fi utilizat numai pentru colectarea căldurii, iar RC poate fi utilizat doar pentru disiparea căldurii, ceea ce înseamnă că dispozitivele statice ale SH și RC nu pot îndeplini cerințele de gestionare dinamică a căldurii ale aplicațiilor practice. Va fi un subiect de cercetare semnificativ să combinați modul SH și RC într-un singur dispozitiv cu modul comutabil și să dezvoltați un mod de management termic reglabil inteligent și regenerabil.

Pentru a explora în continuare strategia de management termic reglabil, performanța termică a dispozitivelor în diferite moduri este simulată. Dispozitivul SH / RC cu dispersie apoasă de nanotuburi de carbon super pură cu un singur perete (adică modul sh) are potențial de colectare a căldurii. Dispozitivul SH/RC al cărui mediu este apa deionizată (adică modul RC) are potențial de refrigerare în modul RC.

Temperatura maximă a dispozitivului SH / RC în modul SH poate ajunge la 78,9 ℃, iar capacitatea de reglare a temperaturii a dispozitivului este testată a fi de 26,3 ℃. Prin îmbunătățirea absorbției solare a modului SH și a emisivității termice a modului RC, aceasta va fi crescută în continuare la 60,3 ℃, iar diferența medie de temperatură la prânz (10:00-14:00) este de aproximativ 56,1 ℃. Unitatea SH / RC prezintă o bună capacitate de reglare a temperaturii în condiții de umiditate relativă și temperatură ambientală diferite.

Pe baza datelor din anii meteorologici tipici, temperatura dispozitivului în diferite moduri este calculată cu referire la temperatura ambiantă. Timpul anual cumulat al temperaturii de control a unității SH / RC la 20 ℃ - 26 ℃ este cu 60,9% și 30,3% mai mare decât cel al unității cu moduri separate SH și RC. Poate economisi energie pentru un mediu artificial confortabil și poate fi extins la diverse aplicații. Este de remarcat faptul că, deoarece emisivitatea termică a strategiei și echipamentelor actuale este fixată la un nivel ridicat, temperatura pe timp de noapte nu poate fi controlată, dar poate fi modificată în continuare pentru a îndeplini cerințele de consistență termică pe timp de noapte.