Учени разработиха технология за прозрачно радиационно охлаждане, която разсейва топлината директно навън, без да консумира електричество, с цел намаляване на прегряването на автомобилите през лятото.
Технологията е тествана чрез реални експерименти с коли, проведени при различни условия – включително в различни държави, в различни сезони, в различно състояние – паркирани или в движение.
Иновацията на учени от Инженерния факултет на Националния университет в Сеул демонстрира способност да понижава температурите в купето до 6,1°C и да намалява енергопотреблението за охлаждане с повече от 20%.
Изследователският екип е проектирал и произвел прозрачно радиационно охлаждащо фолио (Scalable Transparent Radiative Cooling – STRC), приложимо за автомобилни стъкла. Чрез реални оценки на автомобили, проведени при различни климатични и пътни условия, екипът доказва както енергоспестяващи, така и въглеродно-намаляващи ефекти.
Автомобилите, напичани от слънцето през лятото, стават като фурни: купето е особено горещо. Това води до значително потребление на енергия за охлаждане.
Конвенционалните автомобилни с Low-E покрития и затъмняващи фолиа могат частично да блокират входящата слънчева радиация, но не успяват ефективно да разсеят вече натрупаната топлина вътре в автомобила, като по този начин ограничават тяхната охлаждаща ефективност.
Технологията за радиационно охлаждане, която привлече внимание като алтернатива, едновременно блокира входящата слънчева енергия и излъчва вътрешната топлина навън. Така позволява пасивно охлаждане без електричество.
Въпреки това повечето досега разработени материали за радиационно охлаждане са непрозрачни, което ги прави неподходящи за приложение върху автомобилните стъкла. А те са основните входни точки за топлината.
За да преодолее това ограничение, изследователският екип разработва мащабно прозрачно радиационно охлаждащо фолио с многослойна структура, което поддържа над 70% пропускаемост на видимата светлина, отразява близката инфрачервена слънчева радиация и излъчва топлина от интериора на автомобила в средния инфрачервен диапазон.
Това фолио потиска повишаването на температурата вътре в автомобила. То не консумира електрическа енергия и намалява времето, необходимо за достигане на топлинен комфорт, като по този начин намалява енергопотреблението при електромобилите.
Реални експерименти с автомобили, проведени в различни климатични региони – включително Корея, Съединените щати и Пакистан – и при различни условия като лято и зима, както и при паркиране и движение, потвърждават, че автомобилите, оборудвани със STRC фолио, поддържат по-ниски температури в купето при всички условия.
Забележително е, че спестяванията на енергия за охлаждане, постигнати през лятото, значително надхвърлят всяко увеличение на потребността на отопление през зимата.
Освен това симулации, базирани на реални данни от автомобили, показват, че времето, необходимо за достигане на комфортна температура в купето след активиране на климатика, е намалено с 17 минути.
Според анализа на изследователския екип, прилагането на тази технология към всички леки автомобили в Съединените щати може да намали емисиите на въглероден диоксид с приблизително 25,4 милиона тона годишно – еквивалентно на премахването на около 5 милиона автомобила от пътя.
„Това проучване е особено значимо, тъй като надхвърля лабораторните резултати и валидира технологията, използвайки реални автомобили при разнообразни национални, сезонни и експлоатационни условия,“ коментира водещият автор на проучването Мин Дже Лий от Националния университет в Сеул и Hyundai Motor Company–Kia.
„Това е първото проучване, което експериментално демонстрира, че прозрачната технология за радиационно охлаждане може да бъде ефективно приложена в реални автомобилни среди“, поясни проф. Сънг Хуан Ко от катедрата по машиностроене в Националния университет в Сеул.
