loading...

jadiid

بازدید : 344
دوشنبه 19 خرداد 1399 زمان : 20:17

محققان MIT روش جدیدی را برای تأمین سرمایش در یک روز آفتابی گرم ، با استفاده از مواد ارزان قیمت و بدون نیاز به نیروی تولید سوخت فسیلی ابداع کرده اند. سیستم منفعل ، که می تواند برای تکمیل سایر سیستم های خنک کننده برای حفظ مواد غذایی و داروها در مکان های گرم و خارج از شبکه استفاده شود ، در اصل یک نسخه با تکنولوژی بالا از یک چترباز است.


این سیستم امکان انتشار گرما را در محدوده نور مادون قرمز مادون قرمز می دهد که می تواند مستقیماً از درون جو عبور کرده و در سرما فضا تابش یابد و مستقیماً از طریق گازهایی که مانند گلخانه عمل می کنند ، تابش کند. برای جلوگیری از گرم شدن در نور مستقیم خورشید ، یک نوار فلزی کوچک معلق در بالای دستگاه اشعه مستقیم خورشید را مسدود می کند.

سیستم جدید این هفته در ژورنال Nature Communications در مقاله ای توسط دانشمند تحقیق بیکرام باتیا ، دانشجوی فارغ التحصیل Arny Leroy ، استاد مهندسی مکانیک و رئیس بخش Evelyn Wang ، استاد فیزیک Marin Soljacic و شش نفر دیگر در MIT شرح داده شده است.

محققان می گویند ، در تئوری ، سیستمی که آنها طراحی کرده اند می توانند تا 20 درجه سانتیگراد (36 درجه فارنهایت) پایین تر از دمای محیط در محلی مانند بوستون خنک کنند . تاکنون ، در آزمایش اولیه اثبات مفهوم ، آنها به سرمایش 6 درجه سانتیگراد (حدود 11 درجه فارنهایت) دست یافته اند. برای برنامه های کاربردی که حتی به سرمایش بیشتری نیاز دارند ، باقیمانده از طریق سیستم های برودتی معمولی یا خنک کننده حرارتی حاصل می شود.

گروه های دیگر تلاش کرده اند سیستم های خنک کننده غیرفعال را طراحی کنند که گرما را به صورت طول موج مادون قرمز مادون قرمز تابش می کند ، اما این سیستم ها بر اساس دستگاه های فوتونی مهندسی پیچیده ساخته شده اند که ساخت آنها بسیار گران است و در دسترس برای استفاده های گسترده در دسترس نیست. گفتن. این دستگاه ها پیچیده هستند زیرا به گونه ای طراحی شده اند که طول موج های خورشید را تقریباً کاملاً منعکس می کنند و تنها برای انتشار تابش در محدوده مادون قرمز در اواسط بخش. این ترکیبی از بازتابی انتخابی و نشر پذیری نیاز به یک ماده چند لایه دارد که در آن ضخامت لایه ها با دقت نانومتر کنترل می شوند.

اما معلوم می شود که انتخاب ساده با مسدود کردن نور مستقیم خورشید با یک نوار باریک که دقیقاً در زاویه مناسب قرار دارد ، برای پوشاندن مسیر خورشید در سراسر آسمان ، بدون نیاز به ردیابی فعال توسط دستگاه حاصل می شود. سپس یک وسیله ساده ساخته شده از ترکیبی از فیلم پلاستیکی ارزان قیمت ، آلومینیوم جلا ، رنگ سفید و عایق می تواند امکان انتشار گرما را از طریق پرتوهای مادون قرمز میانی فراهم کند ، که به این ترتیب اکثر اشیاء طبیعی خنک می شوند و در عین حال مانع از دستگاه می شوند. در اثر تابش مستقیم نور خورشید گرم می شود . در حقیقت ، سیستمهای خنک کننده تابشی سادهاز زمان های بسیار قدیم برای دستیابی به سرمایش شبانه مورد استفاده قرار گرفته است. مشکل این بود که چنین سیستم هایی در طول روز کار نمی کنند زیرا اثر گرمایش نور خورشید حداقل 10 برابر قوی تر از حداکثر اثر خنک کننده قابل دستیابی است.



اما پرتوهای گرمایش خورشید به صورت مستقیم حرکت می کنند و به آسانی مسدود می شوند - مثلاً ما با یک قدم گذاشتن به سایه درخت در یک روز گرم ، به راحتی مسدود می شویم. محققان با سایه زنی دستگاه با قرار دادن چتری بر روی آن و مکمل آن با عایق در اطراف دستگاه برای محافظت از آن در برابر دمای هوای محیط ، محققان خنک کننده غیرفعال را زنده تر کردند.

باتیا می گوید: "ما این مجموعه را ساختیم و آزمایش های خارج از خانه را در پشت بام MIT انجام دادیم." "این با استفاده از مواد بسیار ساده انجام شد" و به وضوح اثربخشی سیستم را نشان داد.

وانگ می گوید: "این یک نوع فریبنده ساده است." "با داشتن یک سایه جداگانه و یک تابشگر در جو - دو مؤلفه جداگانه که می توانند نسبتاً کم هزینه باشند" سیستم نیازی به توانایی ویژه ای برای انتشار و جذب انتخابی ندارد. ما از انتخاب زاویه ای استفاده می کنیم تا مسدود کردن مستقیم را انجام دهیم. خورشید ، همچنان که ما همچنان طول موج های گرما را به آسمان ساطع می کنیم. "

این پروژه "به ما الهام بخش است تا در مورد استفاده از" سایه "تجدید نظر کنیم" ، می گوید: ییچن شن ، وابسته به تحقیق و هم نویسنده مقاله. وی می گوید: "در گذشته مردم فقط به فکر استفاده از آن برای کاهش گرمایش بودند. اما اکنون می دانیم که اگر از سایه هوشمند به همراه برخی از فیلترهای پشتیبانی سبک استفاده می شود ، می توان از آن برای خنک کردن جسم استفاده کرد."

لروی می گوید یکی از عوامل محدود کننده سیستم ، رطوبت موجود در جو است که می تواند برخی از انتشار مادون قرمز را از طریق هوا مسدود کند. در مکانی مانند بوستون ، نزدیک به اقیانوس و نسبتاً مرطوب ، این مقدار کل خنک کننده را می توان محصور کرد و آن را تا حدود 20 درجه سانتیگراد محدود کرد. اما وی می گوید ، در محیط های خشک ، مانند جنوب غربی ایالات متحده یا بسیاری از محیط های بیابانی یا خشک در سرتاسر جهان ، حداکثر سرمایش قابل دستیابی می تواند بسیار بیشتر باشد ، به طور بالقوه به اندازه 40 درجه سانتیگراد (72 درجه فارنهایت).

در حالی که بیشتر تحقیقات در مورد خنک کننده تابشی ، روی سیستمهای بزرگتری متمرکز شده که ممکن است برای خنک کردن کل اتاقها یا ساختمانها کاربرد داشته باشد ، این رویکرد بومی سازی شده است ، وانگ می گوید: "این امر برای کاربردهای برودتی مانند ذخیره سازی مواد غذایی یا واکسن ها مفید خواهد بود." در حقیقت ، محافظت از واکسن ها و سایر داروها از فساد در شرایط گرم و گرمسیری یک چالش اساسی در حال انجام است که می تواند این فناوری را برای حل و فصل مناسب قرار دهد.

وانگ می گوید ، حتی اگر این سیستم برای پایین آمدن دمای کافی تا حد لازم کافی نبود ، "حداقل می تواند بارهای آن را کاهش دهد" در سیستم های برودتی الکتریکی ، فقط خنک کننده نهایی را فراهم کند.

این سیستم همچنین ممکن است برای برخی از انواع سیستم های فتوولتائیک غلیظ ، که در آن از آینه ها برای تمرکز نور خورشید بر روی یک سلول خورشیدی استفاده می شود ، برای افزایش کارایی آن ، مفید باشد. اما چنین سیستم هایی به راحتی گرم می شوند و به طور کلی نیاز به مدیریت حرارتی فعال با مایعات و پمپ ها دارند. در عوض ، قسمت پشتی چنین سیستمهای غلیظی می تواند با سطوح قابل انتشار مادون قرمز مادون قرمز که در سیستم خنک کننده غیرفعال مورد استفاده قرار می گیرد ، نصب شود و بدون هیچ گونه مداخله فعال می تواند گرمایش را کنترل کند.

با ادامه کار در زمینه بهبود سیستم ، بزرگترین چالش یافتن راه هایی برای بهبود عایق دستگاه ، جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آن از هوای اطراف ، در حالی که مانع از تابش توانایی آن نمی شود. لروی می گوید: "چالش اصلی یافتن مواد عایق بندی شده توسط مادون قرمز شفاف است."

این تیم برای اختراع ثبت اختراعات اقدام کرده است و امیدوار است که بتواند خیلی سریع برنامه های دنیای واقعی را پیدا کند.

http://bookmark-template.com/story6989875/پمپ-وکیوم-اصفهان

محققان MIT روش جدیدی را برای تأمین سرمایش در یک روز آفتابی گرم ، با استفاده از مواد ارزان قیمت و بدون نیاز به نیروی تولید سوخت فسیلی ابداع کرده اند. سیستم منفعل ، که می تواند برای تکمیل سایر سیستم های خنک کننده برای حفظ مواد غذایی و داروها در مکان های گرم و خارج از شبکه استفاده شود ، در اصل یک نسخه با تکنولوژی بالا از یک چترباز است.


این سیستم امکان انتشار گرما را در محدوده نور مادون قرمز مادون قرمز می دهد که می تواند مستقیماً از درون جو عبور کرده و در سرما فضا تابش یابد و مستقیماً از طریق گازهایی که مانند گلخانه عمل می کنند ، تابش کند. برای جلوگیری از گرم شدن در نور مستقیم خورشید ، یک نوار فلزی کوچک معلق در بالای دستگاه اشعه مستقیم خورشید را مسدود می کند.

سیستم جدید این هفته در ژورنال Nature Communications در مقاله ای توسط دانشمند تحقیق بیکرام باتیا ، دانشجوی فارغ التحصیل Arny Leroy ، استاد مهندسی مکانیک و رئیس بخش Evelyn Wang ، استاد فیزیک Marin Soljacic و شش نفر دیگر در MIT شرح داده شده است.

محققان می گویند ، در تئوری ، سیستمی که آنها طراحی کرده اند می توانند تا 20 درجه سانتیگراد (36 درجه فارنهایت) پایین تر از دمای محیط در محلی مانند بوستون خنک کنند . تاکنون ، در آزمایش اولیه اثبات مفهوم ، آنها به سرمایش 6 درجه سانتیگراد (حدود 11 درجه فارنهایت) دست یافته اند. برای برنامه های کاربردی که حتی به سرمایش بیشتری نیاز دارند ، باقیمانده از طریق سیستم های برودتی معمولی یا خنک کننده حرارتی حاصل می شود.

گروه های دیگر تلاش کرده اند سیستم های خنک کننده غیرفعال را طراحی کنند که گرما را به صورت طول موج مادون قرمز مادون قرمز تابش می کند ، اما این سیستم ها بر اساس دستگاه های فوتونی مهندسی پیچیده ساخته شده اند که ساخت آنها بسیار گران است و در دسترس برای استفاده های گسترده در دسترس نیست. گفتن. این دستگاه ها پیچیده هستند زیرا به گونه ای طراحی شده اند که طول موج های خورشید را تقریباً کاملاً منعکس می کنند و تنها برای انتشار تابش در محدوده مادون قرمز در اواسط بخش. این ترکیبی از بازتابی انتخابی و نشر پذیری نیاز به یک ماده چند لایه دارد که در آن ضخامت لایه ها با دقت نانومتر کنترل می شوند.

اما معلوم می شود که انتخاب ساده با مسدود کردن نور مستقیم خورشید با یک نوار باریک که دقیقاً در زاویه مناسب قرار دارد ، برای پوشاندن مسیر خورشید در سراسر آسمان ، بدون نیاز به ردیابی فعال توسط دستگاه حاصل می شود. سپس یک وسیله ساده ساخته شده از ترکیبی از فیلم پلاستیکی ارزان قیمت ، آلومینیوم جلا ، رنگ سفید و عایق می تواند امکان انتشار گرما را از طریق پرتوهای مادون قرمز میانی فراهم کند ، که به این ترتیب اکثر اشیاء طبیعی خنک می شوند و در عین حال مانع از دستگاه می شوند. در اثر تابش مستقیم نور خورشید گرم می شود . در حقیقت ، سیستمهای خنک کننده تابشی سادهاز زمان های بسیار قدیم برای دستیابی به سرمایش شبانه مورد استفاده قرار گرفته است. مشکل این بود که چنین سیستم هایی در طول روز کار نمی کنند زیرا اثر گرمایش نور خورشید حداقل 10 برابر قوی تر از حداکثر اثر خنک کننده قابل دستیابی است.



اما پرتوهای گرمایش خورشید به صورت مستقیم حرکت می کنند و به آسانی مسدود می شوند - مثلاً ما با یک قدم گذاشتن به سایه درخت در یک روز گرم ، به راحتی مسدود می شویم. محققان با سایه زنی دستگاه با قرار دادن چتری بر روی آن و مکمل آن با عایق در اطراف دستگاه برای محافظت از آن در برابر دمای هوای محیط ، محققان خنک کننده غیرفعال را زنده تر کردند.

باتیا می گوید: "ما این مجموعه را ساختیم و آزمایش های خارج از خانه را در پشت بام MIT انجام دادیم." "این با استفاده از مواد بسیار ساده انجام شد" و به وضوح اثربخشی سیستم را نشان داد.

وانگ می گوید: "این یک نوع فریبنده ساده است." "با داشتن یک سایه جداگانه و یک تابشگر در جو - دو مؤلفه جداگانه که می توانند نسبتاً کم هزینه باشند" سیستم نیازی به توانایی ویژه ای برای انتشار و جذب انتخابی ندارد. ما از انتخاب زاویه ای استفاده می کنیم تا مسدود کردن مستقیم را انجام دهیم. خورشید ، همچنان که ما همچنان طول موج های گرما را به آسمان ساطع می کنیم. "

این پروژه "به ما الهام بخش است تا در مورد استفاده از" سایه "تجدید نظر کنیم" ، می گوید: ییچن شن ، وابسته به تحقیق و هم نویسنده مقاله. وی می گوید: "در گذشته مردم فقط به فکر استفاده از آن برای کاهش گرمایش بودند. اما اکنون می دانیم که اگر از سایه هوشمند به همراه برخی از فیلترهای پشتیبانی سبک استفاده می شود ، می توان از آن برای خنک کردن جسم استفاده کرد."

لروی می گوید یکی از عوامل محدود کننده سیستم ، رطوبت موجود در جو است که می تواند برخی از انتشار مادون قرمز را از طریق هوا مسدود کند. در مکانی مانند بوستون ، نزدیک به اقیانوس و نسبتاً مرطوب ، این مقدار کل خنک کننده را می توان محصور کرد و آن را تا حدود 20 درجه سانتیگراد محدود کرد. اما وی می گوید ، در محیط های خشک ، مانند جنوب غربی ایالات متحده یا بسیاری از محیط های بیابانی یا خشک در سرتاسر جهان ، حداکثر سرمایش قابل دستیابی می تواند بسیار بیشتر باشد ، به طور بالقوه به اندازه 40 درجه سانتیگراد (72 درجه فارنهایت).

در حالی که بیشتر تحقیقات در مورد خنک کننده تابشی ، روی سیستمهای بزرگتری متمرکز شده که ممکن است برای خنک کردن کل اتاقها یا ساختمانها کاربرد داشته باشد ، این رویکرد بومی سازی شده است ، وانگ می گوید: "این امر برای کاربردهای برودتی مانند ذخیره سازی مواد غذایی یا واکسن ها مفید خواهد بود." در حقیقت ، محافظت از واکسن ها و سایر داروها از فساد در شرایط گرم و گرمسیری یک چالش اساسی در حال انجام است که می تواند این فناوری را برای حل و فصل مناسب قرار دهد.

وانگ می گوید ، حتی اگر این سیستم برای پایین آمدن دمای کافی تا حد لازم کافی نبود ، "حداقل می تواند بارهای آن را کاهش دهد" در سیستم های برودتی الکتریکی ، فقط خنک کننده نهایی را فراهم کند.

این سیستم همچنین ممکن است برای برخی از انواع سیستم های فتوولتائیک غلیظ ، که در آن از آینه ها برای تمرکز نور خورشید بر روی یک سلول خورشیدی استفاده می شود ، برای افزایش کارایی آن ، مفید باشد. اما چنین سیستم هایی به راحتی گرم می شوند و به طور کلی نیاز به مدیریت حرارتی فعال با مایعات و پمپ ها دارند. در عوض ، قسمت پشتی چنین سیستمهای غلیظی می تواند با سطوح قابل انتشار مادون قرمز مادون قرمز که در سیستم خنک کننده غیرفعال مورد استفاده قرار می گیرد ، نصب شود و بدون هیچ گونه مداخله فعال می تواند گرمایش را کنترل کند.

با ادامه کار در زمینه بهبود سیستم ، بزرگترین چالش یافتن راه هایی برای بهبود عایق دستگاه ، جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آن از هوای اطراف ، در حالی که مانع از تابش توانایی آن نمی شود. لروی می گوید: "چالش اصلی یافتن مواد عایق بندی شده توسط مادون قرمز شفاف است."

این تیم برای اختراع ثبت اختراعات اقدام کرده است و امیدوار است که بتواند خیلی سریع برنامه های دنیای واقعی را پیدا کند.

http://bookmark-template.com/story6989875/پمپ-وکیوم-اصفهان

نظرات این مطلب

تعداد صفحات : -1

درباره ما
موضوعات
لینک دوستان
آمار سایت
  • کل مطالب : 26
  • کل نظرات : 0
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 0
  • بازدید امروز : 5
  • بازدید کننده امروز : 1
  • باردید دیروز : 1
  • بازدید کننده دیروز : 0
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 11
  • بازدید ماه : 16
  • بازدید سال : 34
  • بازدید کلی : 8477
  • <
    پیوندهای روزانه
    آرشیو
    اطلاعات کاربری
    نام کاربری :
    رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • خبر نامه


    معرفی وبلاگ به یک دوست


    ایمیل شما :

    ایمیل دوست شما :



    کدهای اختصاصی