采用冷管辐射冷却冷却

这实际上不是空调,而是人们的空调。

冷管演示
冷管演示。

lea ruefenacht

北美洲人用于通过移动空气加热或冷却。这就是为什么他们被称为HVAC系统:它们在一个方便的系统中结合了加热,通风和空调。除了这些大流行时期,将V与H和AC结合起来并不方便。相反,您希望打开窗户或带来新鲜空气而不是再循环并试图过滤相同的空气。

这就是为什么这个称为“冷管”的“膜辅助辐射冷却”系统如此有趣。项目联合领导亚当·雷森克,英国哥伦比亚大学(UBC)建筑和景观建筑学院环境系统助理教授,在UBC新闻稿中解释:

空调是通过冷却和除湿我们周围的空气来工作的,这是一个昂贵而不特别环保的建议。冷管的工作原理是吸收人体辐射直接释放的热量,而不需要冷却通过皮肤的空气。这就实现了大量的能源节约。

在我们解释这个装置如何工作之前,我们必须先解释一下平均辐射温度,这在北美是一个鲜为人知的话题。作为健康加热的罗伯特豆解释说,它是关于我们的皮肤,这一切都在我们的头脑中。他引用Andrew Marsh博士:

一平方英寸的皮肤含有高达4.5米的血管,其内容物在损回之前被加热或冷却,以影响深体温。因此,辐射能量与热舒适之间的密切关系。

我们的皮肤可以通过蒸发冷却,这可以通过移动空气(这就是为什么风扇工作)或通过辐射来增加,红外能量从温暖的表面直接转移到冷的。沼泽博士再次:

尽管不与身体直接接触,但热或冷却仍然影响我们对温度的看法。这是因为它们发射和吸收辐射能量,其激活与所传导或对焦的热量相同的感觉器官。
冷管
冷管。 Eric Teitelbaum等

研究人员 - 来自英国哥伦比亚大学,普林斯顿大学,加州大学,伯克利大学和新加坡欧洲精心中心 - 建造了一个冷却水通过管和毛细管泵送的面板,以最大化表面积。这没有任何新的东西;我们已经显示出辐射天花板用于冷却的。只要面板保持在露点上方,“需要冷却到(处于恒定压力”(以恒定压力)的温度,没有发出凝结和下雨的问题,以实现100%的相对湿度(RH)“并且在空中水中的温度凝结出来。然而,在像新加坡一样的真正炎热和潮湿的气候,露点和环境温度非常靠近。

通过面板部分
通过面板部分。 Eric Teitelbaum等

研究人员所做的事情是不同的是将一层塑料放在面板前面的红外线辐射到红外线辐射六英寸,放置在底部的干燥剂以保持箱内的空气干燥,并在面板上消除冷凝。这可能尚未完成,因为它是违反直觉的;在大多数空调系统中,您希望凝结和除湿,这会增加皮肤蒸发并让您冷却。但它需要大量的能量来冷凝水,被称为蒸发的潜热。通过将辐射冷却从蒸发冷却中分开,它们通过冷凝水储存所有吸收的能量,从而产生一些有趣的机会。研究人员注意到在国家科学院讨论的研究中发表:

我们的目标是证明,如果辐射冷却与舒适性冷却分离,则可以独立地依赖作为传热机制,以提供舒适机构。我们的目标是将其作为冷却机制的潜力证明它的潜力独立于对流约束的空气条件操作,没有任何机械处理空气。

你的普通北美HVAC家伙会说这是荒谬的,你没有改变空气温度或湿度的空间,他们可以用乐器测量的东西。但随着罗伯特·豆子一直告诉我们,这一切都在我们的看法中。所以你问人们他们的想法。

为了证明我们的系统在传统舒适模式之外运行时能够提供舒适,我们进行了一项热舒适研究,调查参与者对热环境的感知。

他们在新加坡设立了一个房间,湿度和温度真的很高。它在墙壁上和天花板上的辐射面板,有55人在阴影外坐15分钟,习惯于正常的环境条件,然后坐在房间内10分钟。当面板关闭时,小组的十八名成员坐在里面,所以他们得到了外面的相同阴影条件。

在冷管内
在冷管内。 Eric Teitelbaum等

结果清楚地表明它的工作,在那些与面板打开的房间里坐在房间里有一个更高的满意度。“开关组之间存在可见分割,这表明这种类型的系统在没有空调的情况下具有在自然通风的空间中增强舒适性。”

尽管水温低,但冷管内的空气温度大部分不受影响,从冷管内测量到31至30℃。这些数据是证据表明冷管板从对流冷却离子隔离隔离辐射冷却,随着辐射水的辐射损失而导致的乘员冷却的大幅增加,而不是对流。

热成像还显示出传热,尽管水温降低,但随着水温从面板的热量增加,尽管几乎恒定(接近皮肤温度)的空气温度,确认热量通过辐射丢失热量。。“

这不是空调,它是人们的调理。

这是一个很大的事项,特别是对于大房间,礼堂,甚至在户外。

如果新鲜空气可以以几乎没有能量或舒适性罚款以任意或没有能力罚款提供,因此,气候调节范式会发生变化。此外,正如从冷管中的数据初步证明的那样,严格的除湿也是没有必要的,这也不需要减少全球潮湿的气候区域的大量除湿负荷。

这不是空调;空间中的空气温度和湿度不受影响。它的人们调理,直接从空间中的人们移除热量。它不会像冷却整个空间一样有效,但它需要更少的能量,并注意到这个房间没有截止的门,它们是无关紧要的。比较,当你调理空气时,而不是人民。

这项研究是在Covid-19大流行爆发之前进行的,但他们很快就意识到其影响。亚当·雷森克在新闻稿中引用:

Covid-19大流行引起了公众的认识,我们的健康是多么敏感到我们在室内呼吸的空气的质量。具体来说,我们知道这个'新普通'中的一些最安全的空间是户外空间,“Rysanek说。“随着气候变化和空调的变化变得多于奢侈品的全球必需品,我们需要用替代方案准备不仅对环境更好,而且是我们的健康。与窗户打开凉爽的想法,今天比六个月前更有价值。

流行病已经改变了空调范式;北美工程师之间的共识正在转移,更像是欧洲(和被动房屋)方法,其中新鲜空气和通风是加热或冷却的单独系统。如果北美人最终围绕平均辐射温度的概念包裹着脑的大脑和辐射传热的重要性,它也会改变建筑设计范式。