إدارة الحرارة القابلة للتعديل على أساس التسخين الشمسي والتبريد بالإشعاع

يعتبر التسخين الشمسي (SH) والتبريد الإشعاعي (RC) من التقنيات النظيفة الواعدة لتجميع الطاقة الحرارية والتحكم في درجة الحرارة. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام SH إلا لتجميع الحرارة ولا يمكن استخدام RC إلا لتبديد الحرارة ، مما يعني أن الأجهزة الثابتة لـ SH و RC لا يمكنها تلبية متطلبات إدارة الحرارة الديناميكية للتطبيقات العملية. سيكون موضوعًا بحثيًا مفيدًا للجمع بين وضع SH و RC في جهاز واحد مع وضع قابل للتحويل وتطوير وضع إدارة حراري ذكي ومتجدد قابل للضبط.

من أجل استكشاف استراتيجية الإدارة الحرارية القابلة للضبط بشكل أكبر ، تتم محاكاة الأداء الحراري للأجهزة في أوضاع مختلفة. جهاز SH / RC ذو التشتت المائي لأنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار فائقة النقاء (أي وضع sh) لديه إمكانية تجميع الحرارة. جهاز SH / RC الذي يكون وسطه عبارة عن ماء منزوع الأيونات (أي وضع RC) له إمكانات تبريد في وضع RC.

يمكن أن تصل درجة الحرارة القصوى لجهاز SH / RC في وضع SH إلى 78.9 درجة مئوية ، ويتم اختبار قدرة الجهاز على تنظيم درجة الحرارة لتكون 26.3 درجة مئوية. من خلال تحسين الامتصاصية الشمسية لنمط SH والانبعاث الحراري لوضع RC ، سيتم زيادتها إلى 60.3 ℃ ، ومتوسط ​​فرق درجة الحرارة عند الظهيرة (10: 00-14: 00) حوالي 56.1 ℃. تُظهر وحدة SH / RC قدرة جيدة على إدارة درجة الحرارة القابلة للتعديل تحت رطوبة نسبية ودرجة حرارة محيطة مختلفة.

استنادًا إلى بيانات سنوات الأرصاد الجوية النموذجية ، يتم حساب درجة حرارة الجهاز في أوضاع مختلفة بالرجوع إلى درجة الحرارة المحيطة. الوقت التراكمي السنوي لدرجة حرارة التحكم لوحدة SH / RC عند 20 درجة مئوية - 26 درجة مئوية هو 60.9٪ وأعلى بنسبة 30.3٪ من الوحدة ذات أوضاع SH و RC المنفصلة. يمكنه توفير الطاقة لبيئة اصطناعية مريحة ويمكن توسيعه ليشمل تطبيقات مختلفة. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لأن الانبعاث الحراري للاستراتيجية والمعدات الحالية مثبتة على مستوى عالٍ ، فلا يمكن التحكم في درجة الحرارة في الليل ، ولكن يمكن تعديلها بشكل أكبر لتلبية متطلبات الاتساق الحراري في الليل.