因为这股神秘力量,从此爱上公交站

作者: 娉娉

来源: 果壳

发布日期: 2020-10-21

科学家利用辐射冷却技术,开发出一种新型公交站台,能够在酷暑中为行人提供凉爽的环境。这种技术通过辐射散去热能,比传统空调更节能且舒适,但存在凝露问题。研究人员通过在冷却板外包裹低密度聚乙烯薄膜解决了这一问题,使得“魔力站台”在实际测试中表现出色。

想象一下,你正举步维艰跋涉在酷暑的街头,感觉自己快热得融化,但当你路过公交站台后,一股神秘力量吸走了你所有热量,让你瞬间穿越到凉爽的空调房。是不是想想都感觉非常舒爽?“宁愿在空调房里哭,也不在太阳底下笑”是很多人在三伏酷暑的心理写照。近期,科学家正试图把这个愿景变为现实,背后助力的是一种黑科技——辐射冷却技术。

不要被“辐射冷却”这个高大上的名词吓到,其实它的原理并不复杂:当你的手靠近一罐冰可乐,虽未接触仍能感受到冰凉,手的温度随之降低,这便是辐射冷却,即物件透过辐射散去热能的过程。近期,新加坡苏黎世联邦理工学院和美国普林斯顿大学的一群专家,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发布了自己的最新研究成果。

“魔力站台”外部(左)内部(右)| www.pnas.org/content/117/35/21162

作为一项新兴环保家居产品,辐射冷却设备逐渐在欧美国家得到普及:在建筑物的地板或天花板上的辐射冷却板充满循环的冷水,吸收周围的热量并产生凉爽的效果。相比于传统空调,它耗能较低,仅为前者的28%-50%,还相对静音。由于工作原理为通过无形的辐射交换热量,所以它没有空调的吹风感,更加舒适,不易出现“空调病”,还能保持舒适的湿度,消除居住者的皮肤干燥感。

但是,辐射冷却技术也有明显的局限性。当冷板表面与周围环境温差达到一定程度,面板就会出现凝露现象,影响热度交换。如同你戴着眼镜吃火锅,镜片不但温度升高,还会凝结水汽,使得我们视线模糊。这个问题,在热带地区十分突出,也严重限制了辐射冷却设备的应用。

如何解决这个问题?研究人员拿出的方案是新型辐射冷却板,也就是在冷却板的外面包裹一层低密度聚乙烯薄膜。这层在菜市场都能买到的膜,成功阻断空气和湿度与冷却板接触,使冷却板不直接与外界接触,从而不结露。同时,由于这种膜透光性强且极薄(仅为50 μm),因此不会影响冷却板与外界交换热量和进一步降低环境温度。

辐射冷却板原理图 | www.pnas.org/content/117/35/21162

有了这项改良,“室外空调站台”就有了实现的可能性。研究人员通过实地测试,证实在室外30℃条件下,“魔力站台”温度仅为23℃,而相对湿度为65%。招募来的37名志愿者在体验“魔力站台”后,几乎所有人都表示,“魔力站台”营造的环境非常舒适。唯一的顾虑在于,乘客在炎热气温中进行通勤时,会不会因为贪图凉爽而滞留站台,从而误事?

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