材料發射率可以通過調整輻射熱交換來提高冷卻和加熱系統的能源效率。然而,由于環境溫度的不均勻性,其實際節能往往面臨挑戰,例如建筑墻體在夏季既會遇到寒冷的天空,也會遇到炎熱的地面。匹配不均勻的溫度需要角度選擇性發射材料。斯坦福大學崔屹院士提出了一種用于定向熱發射控制的微楔結構。
本文要點:
1) 該結構在定向發射方面具有大的寬帶對比度(0.9–0.1),角發射范圍由微楔幾何形狀控制,并可通過磁耦合進行調諧。角度選擇性發射器為室外垂直表面提供更好的日間輻射冷卻,從而節省10%-40%的冷卻能量,并有效地進行室內輻射供暖。
2) 利用熱排放的定向特性為提高各種應用的能效開辟了新機會,如空間供暖和制冷、廢熱回收和太陽能熱發電。
Jiawei Zhou et.al Angle-selective thermal emitter for directional radiative cooling and heating Joule 2023
DOI: 10.1016/j.joule.2023.10.013
https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.10.013