В Стэнфорде изобрели полностью пассивный кондиционер

[@Gnuava]

Москва. Зимой тратимся на отопление, летом — на кондиционирование, ибо даже на вентиляторы цены могут подскочить на 5 тыс. р. Как у этого материала кстати, с теплоизоляцией?

[@AStahl]

>Как у этого материала кстати, с теплоизоляцией?
Как у диода с проводимостью, видимо.

[@Lol4t0]

Такой кондиционер не сможет охладить помещение до меньшей температуры, чем «на улице в теньке», если я правильно понимаю.

[@exeq]

Как я понял суть не в том чтобы полностью заменить традиционные кондиционеры, а в том чтобы снизить расход энаргии у них.

[@Lol4t0]

Просто как-то желтовато. Тем более, что при ближайшем рассматрении оказывается, что похожие технологии уже давно применяются:

(с)

[@exeq]

Ну так подобных технологий полон рот: фольга на окнах, стены в белый красить. Просто ещё одна.

[@Lol4t0]

только их никто не называет «пассивными кондиционерами»

[@nagimov]

Летней ясной ночью за счет излучательного теплообмена с небом можно заморозить воду. «Это» именно кондиционер, если, конечно, «это» действительно будет работать так, как описано.

[@POS_troi]

Руслан. Ткни носом в теорию. Интересно стало.

[@nagimov]

Есть понятие «эффективного излучения в ночное небо». Температура ночного неба составляет что-то около 4К (-269 С). Таким образом в безоблачную ночь при сухом воздухе возможно отводить теплоту в небо радиационным способом. На этом принципе в пустынях многие века назад и додумались получать лед. Почитать можно здесь: www.svasti.ru/radiacionnoe_ohlazhdenie

[@cosmichorror]

А что газы уже не излучают?

[@cosmichorror]

Видать, считается, что вохдух с заходом солнца охлаждается почти мгновенно… хз, может это так и есть при каких-то условиях…

[@Trept]

Теоретически правильно, но эффективность теплоотдачи, в т.ч. излучения, зависит от температуры отдающего.
Так вот хотелось бы знать, при какой температуре достигаются те самые 100 ватт/кв.м.
Каюсь, что в источнике я этого не нашел.

[@northbear]

Не туда написал, пардон…

[@northbear]

Летней ясной ночью заморозить воду с помощью «излучательного теплообмена с небом»? Разве что где-нибудь в районе полюса или на вершинах пятитысячников…
Читаем термодинамику — тепловое излучение и закон излучения Кирхгофа и не несём антинаучный бред…

[@nagimov]

Уважаемый господин, northbear!
Спешу сообщить вам, что термодинамику мне знать положено ввиду моей основной специализации. Прошу вас прочесть мой ответ выше, а также повторить термодинамику в целом и закон Кирхгофа в частности. За «антинаучный бред», как вы выразились — отдельное спасибо.
Успехов!

[@Self_Perfection]

Круто, физик детектед!
Объясните мне, пожалуйста, почему с использованием этой штуки не удастся создать вечный двигатель. Насколько я понимаю, она позволяет «даром» охлаждаться ниже температуры атмосферы, тут же напрашивается мысль соорудить тепловую машину.

[@nagimov]

Не передергивайте. В данном случае будем иметь не «вечный двигатель», а вполне себе аналог солнечных батарей.

[@Self_Perfection]

Кажется догнал. Этот материал позволяет охлаждаться ниже температуры окружающей среды только при определённых условиях (распределении излучений по частотам), так что в абстрактной замкнутой системе не удастся с помощью него охладить часть этой системы ниже температуры среды.

Так?

[@nagimov]

Верно. В описанном мной случае (охлаждение воды ночью) система незамкнута, теплота отводится радиационным излучением в холодный космос. БТВ, охлаждение спутников реализуется тем же методом — радиационными теплообменниками, «лучащими» в космос.
В случае, описанном в топике, происходит отражение энергии, приходящей от Солнца в одном диапазоне и сброс теплоты излучением в ИК диапазоне.

[@nagimov]

На случай, если вы сомневаетесь в физической реализуемости данного процесса, почитайте объяснение здесь: en.wikipedia.org/wiki/Radiative_cooling#Nocturnal_ice_making

[@nagimov]

Подскажите, если в курсе, если заменить в данном случае стирлинги элементами пельтье, КПД получится выше чем у солнечных элементов?

[@Joshua]

Так они и не отдают (или почти не отдают) энергию изнутри объекта а просто отражают внешнюю.

[@Carte]

способен почти полностью отражать солнечный свет и при этом хорошо излучать инфракрасные волны в так называемых «окнах прозрачности» атмосферы

Суть именно в этом — новый материал способен и отражать солнечный свет, и излучать инфракрасные волны. Дело в том, что поглощательная способность тела пропорциональна излучательной (см. Вики «Закон Кирхгофа»), поэтому серебристая фольга будет защищать от солнца, но не будет дополнительно охлаждать здание за счёт испускания теплового излучения. А у нового материала низкие поглощение и излучение в солнечной части спектра, но высокие в инфракрасной.

[@Lol4t0]

поглощательная способность тела пропорциональна излучательной

В том-то и дело! Поэтому новый материал будет поглащать инфракрасное излучение в той же мере, что и излучать его. Поэтому я и говрю, что «такой кондиционер не сможет охладить помещение до меньшей температуры, чем «на улице в теньке».

Суть в том, что никакой материал сам по себе в принципе не может охлаждать что-то.

[@Carte]

Ну, смотря как расположить… Материал на крыше сможет охлаждать до температуры неба, т.е. до нуля и меньше. На стенах — что-то среднее между небом и теньком. Но главный профит — достижение температуры тенька под ярким солнцем.

[@Gibbzy]

Я не кому не советую так делать.
Я однажды так сделал в офисе и в эту конструкцию из фольги ударила молния. Я был очень напуган.
Если делаете так. то не подходите к этому в грозу.

[@Delsian]

Именно для этого в традиционных шапочках из фольги сверху предусмотрен хвостик-громоотвод.

[@Alexufo]

Можете вешать обратно. Два раза в одно место не бьет.

[@fshp]

Ещё как бьёт.

[@agmt]

Эти 100 Вт — много меньше солнечных 1370 (с учётом угла), а теплопроводность, сдаётся мне, ещё выше.
Так что на практике это хорошее зеркало, благодаря чему температура в доме будет чем-то средним между дневной и ночной (благодаря высокой теплоёмкости), а отдача интересна с теоретической стороны.

[@tamerlan311]

Солнечные 1370 ватт отражаются от этого материала. В этом и весь профит.

[@agmt]

Так я ж про то и написал, что пока на практике оно совпадает по эффективности с зеркалом. Оно интересно для теории, что используется лазейка во 2 начале термодинамики.

[@Carte]

Оно и отражает солнце, и испускает ещё 100 Вт (чего зеркало не делает). См. мой коммент выше.

[@Lol4t0]

Ну вот сколько отдает зеркало, это тоже интересный вопрос. Потому что сколько-то оно однозначно излучает (из того, что материал отражает в видимом спектре не следует, что он отражает в ИК). Было бы интересно увидеть цифры.

[@tamerlan311]

temperatures.ru/pages/koefficient_izlucheniya

Коэффициент теплового излучения для полированного серебра (зеркало) составляет 0.02 — 0.03, т.е. оно почти не излучает.

[@tamerlan311]

Если мне не изменяет память, то зеркальная поверхность очень плохо отдаёт собственное ИК излучение.

[@tamerlan311]

Пруфф:
Cтепень черноты (или коэффициент излучения) характеризует свойства поверхности объекта, температуру которого измеряет пирометр. Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0,1 до близких к 1.

ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80#cite_ref-2

[@Lol4t0]

Да, вы правы, как-то я не учел, что небо довольно холодное.

[@northbear]

А то, что мы живем не в вакууме и воздух имеет вполне конкретную теплопроводность вы учитываете?

[@Joshua]

Такой кондиционер не сможет охладить помещение до меньшей температуры, чем «на улице в теньке», если я правильно понимаю.

Не совсем. Температура «в теньке» получается за счет разогретого воздуха в этом самом теньке. Панель же отдает ИК излучение изнутри объекта.
Т.е. при высокой теплоизоляции панели и стен (см. правильный вопрос от AStahl) температура внутри будет ниже температуры тени на улице.
Гипотетически, в случае идеальных показателей такой панели и тепло(радио:))изоляции, внутри куба без источника энергии можно охладить температуру до сколь угодно низкой.

[@Ekstazi]

Интересно, а холодильники получится из такого материала делать?

[@Watcher]

Увы, нет. Второе начало термодинамики не позволит. Минимальная температура, достигаемая таким пассивным охлаждением — температура в тени в солнечный.день.

Оффтопик: существуют интересные наработки по магнитому охлаждению заместо испарительного. В них тепловая энергия в охлаждаемой системе собирается не за счет смены агрегатного состояния, а за счет намагничивания рабочего тела.

[@rimmer]

«Благодаря современным теплоизоляционным материалам и энергосберегающим технологиям» так же падает потребность и в кондиционировании, потому что они в обе стороны работают. Помните, в «Почемучке» про шубу было?
Если правильно все построить, то можно без новых материалов. Радиаторы на крыше поставить и агент какой-то между ними хотя бы. Если ветер есть, то будет помощь кондиционеру. Другой вопрос, что обычный кондиционер поставить намного проще и дешевле, чем проектировать какие-то там сооружения.

[@ElleSolomina]

Вы абсолютно правы, жаль только, что все кто задаётся вопросами подобного строительства не обращают внимание на факт, что полученная спроектированная система обычно пассивная, и почти всегда очень дубовая механически прочная. В общем для домов, которые строят на 50-70, а то и 100 лет это очень выгодное решение.

p.s: простите, я некромант, и воскресил топик.

[@izard]

>Если стоимость при массовом производстве будет низкой
Это вряд-ли, там же первый слой — чистое серебро.

[@agmt]

Его толщина меньше микрометра. Да и серебро куда дешевле золота, используемого для покрытия контактов в электротехнике.

[@Elmot]

Зеркала раньше тоже делали из серебра. Позже заменили на алюминий.

[@Roler]

Так и хочется поменять климат всей планеты =)

[@Elmot]

Как раз эта штука должна изменить положение вещей — меньше выброс тепла в атмосферу от кондиционеров.

[@sergeyII]

Кондиционеры — ерунда. Одно облако или тучка отражает света столько, что не снилось. Там же масштабы площадей — 10^n гектаров. А вот будущие бесконечные черные солнечные батареи, дающие халявное электричество — «экологичные» — впитывают энергию, не давая ей отразиться от травы, например.

[@zilia]

Ага, как всегда развесистая теоретическая клюква. А на практике осевшая пыль и грязь всё испортят как с солнечными батареями, или замучаешься это всё отмывать, если это вообще возможно без повреждения этого тонюсенького покрытия…

[@Assimilator]

Солнечный коллектор из этого материала сделать бы. Трубы наверное расплавит.

[@mbr]

У древних персов тысячи лет назад получалось куда эффективнее и бюджетнее.


(первая ссылка на гугле)

[@SunDuck]

Куда как рациональнее пользоваться тем что нам дала Земля…

А именно стабильностью температуры на глубине порядка 2-х метров, где
— даже в пустынях температура не поднимается выше +10+17 градусов Цельсия,
— а в наших широтах при любых морозах не опускается ниже +4 градусов Цельсия
Чем и пользуются при строительстве «пассивных» и «активных» домов.
Прокладывается на участке на нужной глубине (для Москвы можно 1.5 метра, что ниже уровня промерзания земли) достаточно длинный воздуховод (зависит от объёма кондиционируемого помещения) и принудительно и неспешно гонять воздух в помещении охлаждая или подогревая его до уровня комфортного, в том числе за счёт теплообмена с «использованным» воздухом.