带角度屏蔽的辐射冷却：抑制大气辐射与寄生加热
光学
2022-08-10 v1 应用物理
摘要
辐射冷却已成为对能耗巨大的基于蒸汽压缩制冷的一种可能可持续替代方案。然而，在高湿度环境中通过辐射冷却实现亚冻结温度仍然具有挑战性，且常需要极端的散热管理，例如将热发射体置于超高真空条件下。本工作从理论上研究了通过用角度屏蔽包围发射体来引入角度选择性热发射。研究了发射体的光谱选择性、环境湿度以及寄生加热的引入对冷却性能的影响。理想条件下屏蔽的最优角度为 45{\deg}。此外，要获得最小平衡温度的显著改善，热发射的光谱选择性是必要的。在潮湿环境中，相较于角度屏蔽，通过设计发射体的热发射率函数实现的角度选择性可提供更好的冷却性能。反之，在引入寄生加热时角度屏蔽性能更优。使用角度屏蔽可使冷却发射体在无真空且湿度高于全球平均水平的条件下达到亚冻结温度。
引用
@article{arxiv.2208.03797,
title = {Radiative Cooling with Angular Shields: Mitigating Atmospheric Radiation and Parasitic Heating},
author = {Mohamed ElKabbash},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03797},
year = {2022}
}