Skupina slovenskih znanstvenikov z ljubljanske Fakultete za strojništvo je razvila inovativen način za izkoriščanje nizkih temperatur vesolja za okolju prijazno, učinkovito in trajnostno hlajenje stavb in naprav brez rabe električne energije. Razvili so namreč koncentrator, ki izredno nizke temperature globokega vesolja s posebno metodo koncentrira in hlad usmeri proti viru toplote.

Z naraščajočimi zahtevami po učinkoviti in trajnostni porabi energije se raziskovalci in industrija intenzivno posvečajo iskanju inovativnih rešitev za hlajenje naprav, stavb in infrastrukture brez rabe električne energije, predvsem pa iščejo načine, s katerimi bi prispevali k zmanjšanju ogljičnega odtisa industrije in gospodinjstev. In eno takšnih rešitev so razvili na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani (FS UL).

Iz fakultete so sporočili, da je doc. dr. Primož Poredoš v sodelovanju s sodelavci Laboratorija za okoljske tehnologije FS UL in raziskovalci inovacijske ekipe ITEWA Univerze v Šanghaju razvil koncentrator na osnovi AsymSkyCool metode, ki omogoča hlajenje stavb in naprav popolnoma brez rabe električne energije. Inovacija predstavlja pomembno prelomnico v raziskovanju pasivnih načinov hlajenja. 

Koncentrator namreč izkorišča hlad vesolja - izredno nizke temperature globokega vesolja, pri čemer tovrstni koncentrator lahko doseže tudi do minus 15 stopinj Celzija glede na okolico - ter ga s posebno metodo koncentrira in usmeri proti viru toplote. Koncentrator tako z uporabo vesolja kot vira hladu omogoča okolju prijazno, učinkovito in trajnostno hlajenje naprav, ki so veliki porabniki električne energije, kot so na primer LED luči, baterije in električni motorji.

Pri tej metodi je vir toplote preko večje površine z zelo visoko toplotno prevodnostjo povezan z dnevnim sevalnim materialom, ki ima pomembno vlogo pri pasivnem hlajenju stavb in površin na temperature, ki so nižje od okoliškega zraka. Zasnovan je namreč tako, da minimalno absorbira sončno sevanje in toploto iz atmosfere, med tem pa učinkovito oddaja toploto v hladno vesolje. Celoten kompleks AsymSkyCool metode tako omogoča prenos toplote iz manjšega vira toplote proti večjemu in hladnejšemu območju.

Eksperiment so Poredoš, sodelavci fakultetnega Laboratorija za okoljske tehnologije v zgradbah in raziskovalci inovacijske ekipe ITEWA Univerze v Šanghaju izvedli na različnih geografskih lokacijah - v Ljubljani, Šanghaju in Kunmingu - kar po njihovih navedbah dokazuje zmogljivost metode pri zelo različnih temperaturnih pogojih in pogojih vlažnosti. Študija se zato pomembno razlikuje od prejšnjih, ki so se zanašale na omejen nabor podatkov iz ene lokacije in ocenjevale njeno delovanje pod vplivom minimalnih sprememb pogojev v okoliškem zraku.

Po besedah Poredoša so eksperiment izvedli z večdnevnim hlajenjem visokoenergijskih LED-luči v zunanjem okolju. Pridobljeni rezultati, ki so jih objavili v reviji Energy & Environmental science, so po njegovih besedah presegli vsa pričakovanja, saj se je pristop na osnovi koncentracije hladilne energije izkazal za veliko boljšega v primerjavi s postopkom aktivnega hlajenja, ki je bil osnovan na razširjeni površini in ventilatorjem.

Prilagodljivost metode so preizkusili tudi v manj ugodnih pogojih okolice, saj na zmogljivost sevalnega hlajenja močno vplivajo sončno sevanje, količina vodne pare v atmosferi ter oblačnost. "S tem smo dokazali robustnost te metode v številnih pogojih delovanja, na katere naletimo v realnem okolju," je dejal Poredoš.

Čeprav je raziskava prikazala zelo obetaven koncept visoko učinkovitega in pasivnega hlajenja naprav, ki so veliki porabniki električne energije, si želijo raziskovalci v prihodnosti razviti še močnejši koncentrator, ki bo omogočal nove pristope k brezogljičnemu hlajenju energetsko intenzivnih sistemov, kot so veliki kompleksi rastlinjakov, termoelektrarn in celo jedrskih reaktorjev.

Vir: www.caszazemljo.si