材料发射率可以通过调整辐射热交换来提高冷却和加热系统的能源效率。然而,由于环境温度的不均匀性,其实际节能往往面临挑战,例如建筑墙体在夏季既会遇到寒冷的天空,也会遇到炎热的地面。匹配不均匀的温度需要角度选择性发射材料。斯坦福大学崔屹院士提出了一种用于定向热发射控制的微楔结构。
本文要点:
1) 该结构在定向发射方面具有大的宽带对比度(0.9–0.1),角发射范围由微楔几何形状控制,并可通过磁耦合进行调谐。角度选择性发射器为室外垂直表面提供更好的日间辐射冷却,从而节省10%-40%的冷却能量,并有效地进行室内辐射供暖。
2) 利用热排放的定向特性为提高各种应用的能效开辟了新机会,如空间供暖和制冷、废热回收和太阳能热发电。
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