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空調是為辦公室和家庭降溫的一種便捷方式,但在此過程中會消耗大量的能源。一支科學家團隊近日開發了一種名為 " 冷管 "(Cold Tube)的替代解決方案,它的工作原理是吸收人身上散發的熱量,因此可以使用傳統系統一半左右的能量。
研究團隊一直在研究下一代系統,希望以更有效的方式讓人們保持涼爽。該團隊由來自不列顛哥倫比亞大學、普林斯頓大學、加州大學伯克利分校和新加坡 -ETH 研究中心的科學家們組成,該團隊瞄準了作為當今空調系統關鍵功能的除濕過程。
" 空調的工作原理是對我們周圍的空氣進行降溫和除濕 -- 這是一個昂貴而又不是特別環保的命題," 來自不列顛哥倫比亞大學的項目共同負責人 Adam Rysanek 解釋說。"Cold Tube 的工作原理是吸收人的輻射直接發出的熱量,而不必冷卻經過皮膚的空氣。這就實現了大量的能源節約。"
該系統利用熱能從較熱的表面通過輻射自然地被吸引到較冷的表面,通過排列的長方形墻壁或天花板板,并有冷水通過它們。這些板子被一種新穎的膜包裹著,這種膜是密閉的,并且可以排斥濕氣,以避免冷凝水的堆積。
同時,這層膜可以讓輻射通過,也就是說,當人站在板子旁邊或下面時,身體的熱量會向冷板輻射,產生涼爽的感覺,而不需要對空氣進行除濕。去年,科學家在新加坡進行了測試 " 冷管 ",應邀前來測試的 55 名參與者大多表示,盡管氣溫高達 30 ℃,但他們仍感到 " 涼爽 " 或 " 舒適 "。
" 由于 Cold Tube 可以讓人們感到涼爽,而不需要對周圍的空氣進行除濕,因此我們可以期待在適用空間中刨除高達 50% 的典型空調能耗," 團隊成員 Eric Teitelbaum 說,他在新加坡 -ETH 研究中心工作時監督了這次演示。
研究人員表示,目前 " 冷管 " 的設計使其成為適用于夏季集市、音樂會和市場等戶外活動的解決方案。但他們的最終目標是繼續開發該系統,使其能夠在家庭和辦公室中取代傳統的空調,在那里,它甚至還可能提供一些其他好處。
" 由于 Cold Tube 的工作原理與室內空氣溫度和濕度無關,因此在我們日益炎熱的夏天保持開窗,同時仍然感到舒適成為可能," 項目共同負責人、普林斯頓大學的 Forrest Meggers 說。"Cold Tube 可以為不同地區提供緩解,從目前依賴標準暖通空調系統的北美家庭和辦公室,到預見到未來半個世紀內需要大量制冷的發展中經濟體。"