Enerji Tüketimini Azaltmak: Araştırmacılar, Pasif Soğutma Malzemeleri için Test Sistemi Geliştiriyor
Pasif gündüz soğutması, enerji tüketiminin sürdürülebilir şekilde azaltılması için umut verici bir teknolojidir. Binaların güneş radyasyonu ile ısınmasını önler ve biriken ısıyı harici enerji tüketimi olmadan dağıtır. Bayreuth Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, hava koşulları ve çevresel koşullar ne olursa olsun, pasif soğutma için kullanılan malzemelerin güvenilir bir şekilde tanımlanabileceği ve karşılaştırılabileceği bir test sistemi oluşturdular. Cell Reports Physical Science’da sunulan ölçüm düzeni, yüksek performanslı soğutma malzemelerini karşılaştırmak için standartlaştırılmış, küresel olarak uygulanabilir bir test sistemine doğru ilk adımdır.
“Dünya çapında artan fosil enerji tüketimi, hala küresel ısınmaya katkıda bulunmaktadır ve şehirlerimizin ısınmasının önemli bir faktörüdür. Binaların gün boyunca pasif soğutma malzemeleri kullanılarak soğutulması, enerji tasarrufu için etkili bir araç olarak kendini kanıtlama konusunda büyük bir potansiyele sahiptir. Sonuç olarak, ısı dağılımı için ilginç malzemeler ve malzeme sınıfları geliştirilmiştir, ancak performanslarını tam olarak belirlemek ve karşılaştırmak hala bir zorluktur. Tasarladığımız laboratuvar düzeni bu zorluğun üstesinden gelmeye yardımcı olmaktadır. Daha önce var olan soğutma malzemelerinin karakterizasyonuna ve hava durumuna bakılmaksızın yenilerinin tasarımına önemli katkılar sağlıyor,” demiştir Bayreuth Üniversitesi’nde araştırmanın proje lideri ve Fiziksel Kimya I Başkanı Prof. Dr. Markus Retsch.
Laboratuvar tabanlı test sistemi, pasif soğutma performansını etkileyen en önemli faktörleri taklit eder. Bu nedenle temel bileşenler, bir güneş ışığı simülatörü, termal radyasyonu emen sıvı nitrojen ile soğutulan bir alüminyum kubbe, yalnızca belirli dalga boylarındaki ışık ışınlarının geçmesine izin veren değiştirilebilir bir filtre ve belirli bir ortam sıcaklığını ayarlamak için kullanılabilecek ısıtılabilir bir gaz akışıdır. Bu, güneş radyasyonunun yoğunluğunun, soğutma malzemelerine etki eden sıcaklıkların ve diğer çevresel etkilerin minyatür bir ölçekte simüle edilmesini sağlar.
Açık havada bu faktörler hızla değişir ve kontrol edilemez, ancak Bayreuth’un yeni ölçüm düzeneğinde bunlar büyük oranda ayarlanabilirdir. Sonuç olarak, test sonuçları zaman, yer veya hava durumuna bakılmaksızın herhangi bir zamanda tekrarlanabilir. Soğutma malzemelerinin özelliklerini ve davranışlarını yüksek hassasiyetle karakterize etmenin ve bunları aynı koşullar altında karşılaştırmanın tek yolu budur. Ölçüm kurulumu sağlamdır, uygun maliyetlidir ve ayrıca büyük teknik çaba gerektirmeden tekrarlanabilir olma avantajına sahiptir.
Bayreuth bilim insanları, test sisteminin yüksek performansını ve güvenilirliğini üç farklı malzeme üzerinde göstermişlerdir: Bir gümüş ayna (Ag), gümüşe uygulanan bir polidimetilsiloksan (PDMS) filmi ve bir grafit kaplı silikon levha. Bunu yaparken sadece malzemelerin ısınmasını ve soğumasını test etmekle kalmamış, aynı zamanda soğutma performanslarını da belirlemişlerdir.
“Ölçüm kurulumumuz, dünya çapında çok farklı iklim ve hava koşullarında geliştirilen soğutma malzemeleri arasında standartlaştırılmış performans karşılaştırmalarına yönelik ilk adımdır. Böyle bir test sistemi, enerji tüketimini dikkate değer bir oranda azaltması ile pasif soğutmanın küresel olarak uygulanan bir teknoloji haline gelmesi için önemli bir ön koşuldur,” demiştir çalışmanın ilk yazarı Prof. Dr. Qimeng Song.
Kaynak: techxplore.com
