解決策
空調は建物エネルギー消費の大きな部分を占め、ピーク電力需要の主な要因であるため、圧縮機を動かさずに冷却する方法は負荷曲線を変えるだろう。
スタンフォード大学のチームは、太陽光のほぼすべてを反射しつつ、大気の透明窓を通じて熱を放出する7層のHfO2/SiO2フォトニック構造を構築した。これにより、日中でも深宇宙へエネルギーを失う。
直射日光下の屋上で、この冷却装置は周囲温度より約4.9℃低い温度に落ち着き、冷却出力は40.1 W/m2であった。これはこの分野がこれまで達成できなかった日中の成果であり、SkyCool Systemsがスピンアウトしてこの技術からパネルを製造することになった。
達成したこと
空の窓を通じて深宇宙へ熱を放射する
うまくいった理由
無限の熱シンクである外宇宙を、建物にとって利用可能な資源に変える。
設計はパッシブであり、可動部も冷媒もなく、日中の電力入力も不要である。
夜間だけでなく、需要と価格がピークになる最も暑い時間帯にも機能する。
多層フィルムは資源の問題ではなく製造上の問題であるため、スケールアップが可能である。
応用できること
誰も使っていない無料の熱シンクを見つける——冷たい夜空は実際に正午にも機能する。
その後
SkyCool Systemsは冷蔵および建物のサブクーリング向けにパネルを商業化し、2023年に500万ドルのシードラウンドを調達し、ARPA-Eから支援を受けた。基礎となる物理学は、日中の放射冷却研究の参照点であり続けている。
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出典
- Passive radiative cooling below ambient air temperature under direct sunlight Nature · doi.org ·
- SkyCool Systems Raises $5.0M in Seed Financing FinSMEs · finsmes.com ·