NightSolar夜間輻射冷卻系統,夏季可節省50%空調費

2021-01-08 空調實驗室

遠離大氣層的太空溫度約為4K，即使考慮到大氣層的保溫作用，夜間天空溫度也會比空氣溫度低很多，可以用作輻射製冷的冷源。地球上溫度較高的表面就會通過長波輻射將熱量散向溫度較低的天空，從而使該表面被冷卻，這就是夜間天空輻射製冷的基本原理。

有研究表明，晴朗天氣的夜間天空輻射製冷的散熱速率可達75 W/㎡，朝向天空的金屬屋面可被冷卻至比周圍空氣溫度低5℃到20℃。

加拿大SolarWall公司（ConservalEngineering inc）開發了一種名為NightSolar的夜間輻射冷卻系統，用於在夏季給建築降溫，NightSolar的核心技術正是利用夜間天空輻射製冷的原理。NightSolar夜間輻射冷卻系統主要由夜間輻射冷卻屋面、送風管道、送風機組成。

圖1：NightSolar夜間輻射冷卻屋面（金屬屋面）

在晴朗的夜晚，NightSolar夜間輻射冷卻屋面的溫度會比周圍空氣溫度低10℃左右，NightSolar屋面附近的空氣就會被冷卻，通過機械送風系統，這部分冷空氣被送入房間以降低空調能耗。

NightSolar夜間輻射冷卻屋面既可以是坡屋面也可以是平屋面。與普通金屬屋面不同的是，NightSolar屋面設置有通風層，並且屋面上還均勻布置微小穿孔（Microperforations），由於送風機的抽風作用，通風層內部形成負壓，屋面外的空氣流經穿孔進入通風層並被冷卻降溫。

圖2： NightSolar夜間輻射冷卻系統原理（坡屋面）

圖3：NightSolar夜間輻射冷卻系統原理（平屋面）

NightSolar不僅可以在夜間起到冷卻降溫的作用，在白天，該系統還可以對屋頂進行遮陽隔熱，從而減少通過屋頂進入室內的日間得熱量。據介紹，在一個實際建築中，通過安裝NightSolar夜間輻射冷卻系統，節省了50%的空調電費。

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