據外媒New Atlas報道,空調是爲辦公室和家庭降溫的一種便捷方式,但在此過程中會消耗大量的能源。一支科學家團隊近日開發了一種名爲 “冷管”(Cold Tube)的替代解決方案,它的工作原理是吸收人身上散發的熱量,因此可以使用傳統系統一半左右的能量。
研究團隊一直在研究下一代系統,希望以更有效的方式讓人們保持涼爽。該團隊由來自不列顛哥倫比亞大學、普林斯頓大學、加州大學伯克利分校和新加坡-ETH研究中心的科學家們組成,該團隊瞄准了作爲當今空調系統關鍵功能的除濕過程。
“空調的工作原理是對我們周圍的空氣進行降溫和除濕–這是一個昂貴而又不是特別環保的命題,”來自不列顛哥倫比亞大學的項目共同負責人Adam Rysanek解釋說。“Cold Tube的工作原理是吸收人的輻射直接發出的熱量,而不必冷卻經過皮膚的空氣。這就實現了大量的能源節約。”
該系統利用熱能從較熱的表面通過輻射自然地被吸引到較冷的表面,通過排列的長方形牆壁或天花板板,並有冷水通過它們。這些板子被一種新穎的膜包裹著,這種膜是密閉的,並且可以排斥濕氣,以避免冷凝水的堆積。
同時,這層膜可以讓輻射通過,也就是說,當人站在板子旁邊或下面時,身體的熱量會向冷板輻射,産生涼爽的感覺,而不需要對空氣進行除濕。去年,科學家在新加坡進行了測試“冷管”,應邀前來測試的55名參與者大多表示,盡管氣溫高達30℃,但他們仍感到“涼爽 ”或“舒適”。
“由于Cold Tube可以讓人們感到涼爽,而不需要對周圍的空氣進行除濕,因此我們可以期待在適用空間中刨除高達50%的典型空調能耗,”團隊成員Eric Teitelbaum說,他在新加坡-ETH研究中心工作時監督了這次演示。
研究人員表示,目前“冷管”的設計使其成爲適用于夏季集市、音樂會和市場等戶外活動的解決方案。但他們的最終目標是繼續開發該系統,使其能夠在家庭和辦公室中取代傳統的空調,在那裏,它甚至還可能提供一些其他好處。
“由于Cold Tube的工作原理與室內空氣溫度和濕度無關,因此在我們日益炎熱的夏天保持開窗,同時仍然感到舒適成爲可能,”項目共同負責人、普林斯頓大學的Forrest Meggers說。“Cold Tube可以爲不同地區提供緩解,從目前依賴標准暖通空調系統的北美家庭和辦公室,到預見到未來半個世紀內需要大量制冷的發展中經濟體。”
描述“冷管”的研究論文發表在《美國國家科學院院刊》雜志上。