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美国:哈佛大学的一个团队开发了一种间接蒸发冷却系统,该系统可以在不增加湿度的情况下冷却空气,而能源成本仅为传统冷却装置的一小部分。

蒸发冷却是一项成熟的技术,在许多冷却应用中都运行良好。但是,由于蒸发冷却会增加空气的湿度,因此它只能在干燥、炎热的气候中作为传统机械蒸汽压缩空调系统的替代品。

也可以使用间接蒸发冷却 (IEC) 系统,该系统包含一个热交换单元以将蒸发水与空气隔离。IEC 系统运行所需的能源非常少,但根据哈佛威斯研究所、其设计研究生院和哈佛绿色建筑和城市中心的团队的说法,由于热交换器的复杂性,它们很难制造。这使得它们既昂贵又意味着它们的性能难以优化。

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的涂层将传入的热空气与传出的湿空气隔离开来,允许通过循环水冷却热空气,而不会增加建筑物内部的湿度。照片:哈佛大学威斯研究所

这项新技术被称为 Cold-SNAP(冷超疏水纳米结构工艺),据说比机械蒸汽压缩空调节省多达 75% 的能源。

Cold-SNAP 将陶瓷与 Wyss Institute 实验室最近开发的新型表面涂层相结合。据说该涂层的纳米级粗糙度使其具有极强的防水性,并且当应用于高吸水性陶瓷板时,会产生一种非常有效的热交换器,可以有效地将蒸发的水与冷却的空气隔离开。

由于陶瓷具有很强的延展性,因此可以通过单件的挤压或 3D 打印来生产整个热交换单元,并且可以调整其形状以最大化可用于传热和蒸发的表面积。

然后将疏水涂层选择性地涂在将管理干燥空气流动的组件上,这些组件与水泵、风扇和控制器相连。

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Cold-SNAP
为间接蒸发冷却创造了一种基于陶瓷的热交换单元,该单元可以一步制造,并且可以轻松修改以优化可用于传热的表面积,使其比当前的空调更便宜、更高效。照片:哈佛大学威斯研究所

初步研究表明,Cold-SNAP 系统的 COP 是传统空调的四倍。

该团队目前正在探索不同的制造技术,并准备在今年夏天进行一项试点研究,以了解该系统在现实世界的炎热和潮湿条件下的表现。

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