Новая безэлектрическая система может одновременно охлаждать здание и нагревать воду

Ученые разработали прототип гибридного устройства, которое может не только снижать температуру в здании на 12 °C без электричества, но и нагревает воду за счет солнечного света.

Системы отопления и кондиционеры являются одними из основных потребителей электроэнергии. Поэтому исследователи совершенствуют системы радиационного охлаждения и обогрева за свет возобновляемых источников энергии. Теперь команда из Университета штата Нью-Йорк в Буффало объединила эти две концепции в одном устройстве.

Для его создания исследователи установили тепловой излучатель таким образом, чтобы тепло из комнаты собиралось с обеих сторон панелей и передаваться в открытое пространство в виде инфракрасных волн. Они расположили термоэмиттер вертикально между парой зеркал, расположенных V-образно. В ходе экспериментов устройство снижало температуру внутри испытательной установки более чем на 12 °C  под прямыми солнечными лучами и минимум на 14 °C в имитируемом ночном времени.

В системе используются зеркала, состоящие из 10 тонких слоев серебра и диоксида кремния, которые избирательно взаимодействуют с волнами различной длины. Они отражают средние инфракрасные волны от излучателя, поглощая видимые и ближние инфракрасные лучи. Это повышает эффективность устройства, поскольку не дает солнцу нейтрализовать охлаждающий эффект.

Так как система отражает только часть излучения, то команда решила использовать и поглощаемую энергию с пользой. Во время испытаний, исследователи смогли с ее помощью нагреть воду до 60 °C.

Длина текущего прототипа составляет всего 0,7 м. В дальнейшем ученые планируют масштабировать устройство до размеров крыши.