توسعه یک پوشش چندلایه مبتنی بر نانوذرات برای بهبود عملکرد خنک سازی تابشی روزانه از طریق یکسوساز حرارتی

خنک سازی تشعشعی غیرفعال در طول روز به طور ذاتی با چالش جذب گرمای خورشید مواجه است و مستلزم سطوحی با بازتابندگی بسیار بالا در ناحیه خورشیدی، همراه با حفظ تبادل حرارتی موثر با آسمان در محدوده طیف الکترومغناطیس اینفرارد می باشد. در این مقاله، یک پوشش چندلایه برای خنک سازی تابشی روزانه معرفی می شود که با یک مکانیزم یکسوساز حرارتی ترکیب شده است. هدف این طراحی، متمرکز کردن گرما در لایه گسیلنده (امیتر) برای افزایش راندمان تابشی آن و همچنین افزایش توان بازتاب سطح به وسیله کمک گرفتن از خاصیت پراکندگی نور در نانوذرات در لایه بازتابنده است. ساختار پیشنهادی شامل یک لایه بازتابنده مبتنی بر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در کنار گرافیت به عنوان عنصر گسیلنده بوده و ساختار یکسوساز حرارتی آن از گرافیت، یک لایه عایق فوم پلی اتیلن و اکسید نیکل سیاه تشکیل شده است. نتایج نشان می دهد که در طول روز، دمای نمونه آلومینیومی و سطح سیاه به ترتیب حدود ۴۰ و ۵۰ درجه سانتی گراد بالاتر از دمای محیط افزایش می یابد، در حالی که پوشش پیشنهادی مبتنی بر نانوذرات TiO₂ و یکسوساز حرارتی، حدود ۷ درجه سانتی گراد خنک تر از آلومینیوم و ۴ تا ۵ درجه سانتی گراد پایین تر از ساختار گزارش شده توسط هوانگ و روان باقی می ماند. در طول شب نیز دمای سطح پوشش دار به حدود ۲ درجه سانتی گراد کمتر از دمای محیط می رسد.

کلیدواژه ها:

خنک سازی تشعشعی غیرفعال ، پوشش چندلایه انتخابی ، بازتابندگی خورشیدی بالا ، یکسوساز حرارتی ، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم ، گسیلندگی حرارتی