Applied Energy: Ученые из УрФУ и SICAU создали новый солнечный воздушный коллектор на основе композитного АКБ

23 июня 2023, 11:59 — ЭкоПравда

Коллектив ученых из Уральского федерального университета (УрФУ) и Сычуаньского сельскохозяйственного университета (SICAU, Китай) разработал, изготовил и протестировал новый солнечный воздушный коллектор, который значительно превосходит мировые аналоги по эффективности аккумуляции тепла, теплопроводности, теплоотдачи и экономичности.

Новый коллектор способен стабильно обогревать помещения как днем, так и ночью. Новизна коллектора заключается в использовании композитного аккумулятора тепла, который создается путем сплавления материала с фазовым переходом и медной пены. Улучшение распространения тепла в помещении привело к равномерному распределению температуры и более комфортным условиям проживания. Об этом сообщает Naked Science. со ссылкой на Applied Energy.

Коллектор также имеет больший запас тепла, что приводит к медленному остыванию и делает его более экономичным, чем предыдущие модели. Новый солнечный воздушный коллектор успешно прошел испытания в Китае при температурах от -15 до +5 градусов. Российско-китайская группа ученых улучшила целый комплекс параметров, в то время как предыдущие мировые исследования фокусировались только на одном-двух факторах эффективности солнечных воздушных коллекторов.

Классические солнечные воздушные коллекторы, устанавливаемые на внешних стенах зданий, состоят из прозрачных стеклянных крышек, солнечных теплопоглощающих панелей, изоляционных слоев и металлических оболочек. Они преобразуют световую энергию в тепловую, которая затем передается воздушной средой в помещение.

Однако, у таких коллекторов из материалов с фазовым переходом есть недостатки: низкая теплопроводность снижает эффективность хранения тепла в коллекторе, что повышает требования к комплексному отоплению. Чтобы улучшить теплопроводность, исследователи сочетают материалы с фазовым переходом и пенометаллы, в частности, пористую и легкую медную пену, которая известна своей высокой теплопроводностью.

В сельской местности, где низкая плотность населения и рассредоточенность жилых строений, установка систем центрального отопления часто невозможна.

Поэтому, жители села до сих пор используют традиционные методы обогрева, такие как печи и камины, что вызывает серьезное загрязнение окружающей среды. Согласно прогнозам ООН, к 2030 году выбросы углекислого газа из этих зданий достигнут примерно 30% от общемировых.

Поэтому, разработка солнечных воздушных коллекторов, которые используют экологически чистую энергию, является крайне важной. Основные достоинства таких коллекторов — простота устройства, эксплуатации, высокая эффективность, морозостойкость и надежность.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что космические аппараты Chandra и IXPE записали звук вспышки в гигантской черной дыре.