Quản lý nhiệt có thể điều chỉnh dựa trên sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời và làm lạnh bằng bức xạ
Hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời (SH) và làm lạnh bằng bức xạ (RC) được coi là những công nghệ sạch đầy hứa hẹn để thu năng lượng nhiệt và kiểm soát nhiệt độ. Tuy nhiên, SH chỉ có thể được sử dụng để thu nhiệt và RC chỉ có thể được sử dụng để tản nhiệt, có nghĩa là các thiết bị tĩnh của SH và RC không thể đáp ứng các yêu cầu quản lý nhiệt động của các ứng dụng thực tế. Sẽ là một chủ đề nghiên cứu có ý nghĩa khi kết hợp chế độ SH và RC thành một thiết bị duy nhất có chế độ chuyển đổi và phát triển một chế độ quản lý nhiệt có thể điều chỉnh thông minh và có thể tái tạo.
Để khám phá thêm về chiến lược quản lý nhiệt có thể điều chỉnh, hiệu suất nhiệt của các thiết bị ở các chế độ khác nhau được mô phỏng. Thiết bị SH / RC với phân tán dung dịch nước ống nano cacbon đơn thành siêu tinh khiết (tức là chế độ sh) có khả năng thu nhiệt. Thiết bị SH / RC có môi chất là nước khử ion (tức là chế độ RC) có tiềm năng làm lạnh ở chế độ RC.
Nhiệt độ tối đa của thiết bị SH / RC trong chế độ SH có thể đạt 78,9 ℃ và khả năng điều chỉnh nhiệt độ của thiết bị được thử nghiệm là 26,3 ℃. Bằng cách cải thiện khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời của chế độ SH và độ phát xạ nhiệt của chế độ RC, nó sẽ được tăng thêm lên 60,3 ℃ và chênh lệch nhiệt độ trung bình vào buổi trưa (10: 00-14: 00) là khoảng 56,1 ℃. Bộ SH / RC cho thấy khả năng quản lý nhiệt độ có thể điều chỉnh tốt trong điều kiện độ ẩm tương đối và nhiệt độ môi trường xung quanh khác nhau.
Dựa trên dữ liệu của các năm khí tượng điển hình, nhiệt độ của thiết bị ở các chế độ khác nhau được tính toán có tham chiếu đến nhiệt độ môi trường. Thời gian tích lũy hàng năm của nhiệt độ điều khiển của thiết bị SH / RC ở 20 ℃ - 26 ℃ cao hơn 60,9% và 30,3% so với nhiệt độ của thiết bị có chế độ SH và RC riêng biệt. Nó có thể tiết kiệm năng lượng cho một môi trường nhân tạo thoải mái và có thể được mở rộng cho các ứng dụng khác nhau. Điều đáng chú ý là do độ phát xạ nhiệt của chiến lược và thiết bị hiện tại được cố định ở mức cao nên không thể kiểm soát được nhiệt độ vào ban đêm, nhưng có thể được điều chỉnh thêm để đáp ứng các yêu cầu về tính nhất quán nhiệt vào ban đêm.
