近日，香港科技大學(xué)(廣州)可持續(xù)能源與環(huán)境學(xué)域的周躍寬老師團(tuán)隊(duì)等提出一種無需調(diào)節(jié)空氣便可實(shí)現(xiàn)制冷的新型純輻射個(gè)性化制冷設(shè)備。傳統(tǒng)對(duì)流空調(diào)是通過處理“中間媒介”空氣來進(jìn)行溫濕度調(diào)控，而本項(xiàng)研究通過冷源與人體的直接輻射換熱達(dá)到溫度調(diào)控，省去了由于空氣溫濕度調(diào)節(jié)造成的巨大能耗。該設(shè)備使用半導(dǎo)體制冷模塊產(chǎn)生低至-20℃不結(jié)露不結(jié)霜的超低溫冷面，并利用聚乙烯薄膜防結(jié)露技術(shù)及紅外高發(fā)射率粗糙聚氯乙烯薄膜，實(shí)現(xiàn)了一種完全基于紅外熱輻射的制冷模式。該文于2024年9月3日以“A pure radiant cooling device for ‘‘air conditioning’’ without conditioning air”為題發(fā)表在Cell Press細(xì)胞出版社旗下期刊Cell Reports Physical Science上。論文通訊作者為周躍寬;論文第一作者為鄭昕堯在讀博士生，李思逸博士和李金波所長(zhǎng)共同參與和貢獻(xiàn)，通訊單位為香港科技大學(xué)(廣州)，合作單位為廣東美的制冷設(shè)備有限公司。

研究亮點(diǎn)：

一種用于個(gè)性化熱管理的純輻射制冷裝置;

一臺(tái)基于半導(dǎo)體制冷和聚乙烯薄膜的概念驗(yàn)證原型機(jī);

在輻射冷量密度(RCED)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，達(dá)到了220 W/m2;

在夏季的典型建筑環(huán)境中，節(jié)能率可達(dá)50.4%。

研究介紹：

傳統(tǒng)對(duì)流式空調(diào)自問世以來就一直伴隨著一系列嚴(yán)重問題，例如：(1)開放空間中效率低下;(2)流行性病毒(如新冠，非典病毒)傳播的潛在途徑;(3)強(qiáng)烈的吹風(fēng)感及運(yùn)行噪聲導(dǎo)致的不舒適性。與之相對(duì)，輻射空調(diào)通過紅外熱輻射直接將冷量從輻射板輸送給人體，這一過程不依賴空氣作為制冷媒介，有效減少了用于處理空氣的能量消耗，并減輕了吹風(fēng)感和運(yùn)行噪音。此外，輻射空調(diào)無需建筑密閉，可降低空氣源病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。因此，輻射空調(diào)被認(rèn)為是一個(gè)解決傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)弊病的可靠方案。然而，由于缺乏有效的防結(jié)露措施和產(chǎn)生足夠低溫的輻射冷表面的技術(shù)，現(xiàn)有的輻射空調(diào)輻射冷量不足，仍然高度依賴對(duì)流來實(shí)現(xiàn)制冷，無法發(fā)揮輻射制冷的優(yōu)勢(shì)。

(關(guān)鍵字：制冷)