近日,美国斯坦福大学一研究小组研制出了一种可代替空调的新型制冷设备。美国斯坦福大学的一研究小组称,此项新科技将帮助人们在无需承受炎热的情况下节约用电量,因为它可以减少空调的使用,甚至将其完全摒弃。这是一种涂抹着新型材料的装置,它可以将太阳光反射到一个平面上,从而达到防热的目的。它也能够将累积在建筑物内部的热量转移到外部。
此前,他们表示也采用过散热设备来开发一些运用同样理念的其他系统来制冷,但是,它们仅仅在晚上太阳光不直接照射的时候才发挥作用。现在,他们已经制造出白天也可以发挥作用的多层新型材料。据称,此种材料能够反射97%的太阳光线,从而达到制冷的效果。
他们展示的模型是一种圆形镜子状隔板,涂覆有多层超薄材料,可实现双重功能。一方面,它可以反射已经照射在物体表面的太阳光,以此防热。另一方面,它可以将建筑物内部诸如红外线的热量直接转移到外部。
红外线是不可见的,它是一种电磁波和热辐射,其波长比可见光线大得多。例如,当一个人靠近烤箱但不触碰它时,他感受到的热量就是红外线。
研究人员表示,他们的设备能够将建筑物的温度降低5摄氏度。并在加州斯坦福一个阳光明媚的冬日进行了测验。此次研究的主要负责人阿斯沃斯罗曼(AaswathRaman)说:“白天我们把制冷设备放在阳光下7个小时,夜晚则放置时间短一点。在测试期间,冷却设备附近的温度在9摄氏度至17摄氏度之间。”
科学家们建议用这些散热的“镜子”覆盖房顶,因为它的设计目的就是低成本安装以及大规模使用。罗曼表示,“我们相信,如果我们继续研究与开发,该技术在3到5年内便可使用”。之前,他们就应该制造更大尺寸的面板,并且提高技术,使热量从建筑物内部更有效地散发出来。
目前使用的制冷剂已达70~80种,并正在不断发展增多,但用于食品工业和空调的环保制冷仅十多种。
最新的最环保,制冷效果最好的制冷剂。被广泛采用的只有以下几种:
R22的单位容积制冷量比R12大的多,接近于氨。当要求-40~-70℃的低温时,利用R22比R12适宜,故目前R22被广泛应用于-40~-60℃的双级压缩或空调制冷系统中。R22的许多性质与R12相似,但化学稳定性不如R12,毒性也比R12稍大。但是,R22的单位容积制冷量却比R12大的多,接近于氨。
我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12是一种无色、透明、没有气味,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷剂。与明火接触或温度达400℃以上时,则会分解出对人体有害的气体。
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。
作为R12的替代制冷剂,它的许多特性与R12很相像。 R134a的毒性非常低,在空气中不可燃,安全类别为A1,是很安全的制冷剂。R134a的化学稳定性很好,然而由于它的溶水性比R22高,所以对制冷系统不利,即使有少量水分存在,在润滑油等的作用下,将会产生酸、二氧化碳或一氧化碳,将对金属产生腐蚀作用,或产生“镀铜”作用,所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高。
R404A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途:R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于中低温冷冻系统。
常温常压下, R410A 是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。R410A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用于替代 R22 和 R502 ,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于家用空调、小型商用空调、户式中央空调等。
在冷库设计安装时,使用不同的机组,冷库使用的制冷剂也不同,要依据不一样的制冷需求应挑选不一样的制冷剂,为此对有关制冷剂的功能有必要有所知道。
(1)安全性
应具有无毒、无味、否则烧、不爆破,对人体无害,并对人体器官没有刺激性。
(2)热力学特性
蒸腾潜热要大。这样能够进步制冷功率,即用少量的制冷剂便可吸收很多的热量。在制冷量一定时,可削减制冷剂的循环量,减小制冷设备的几许尺度。
临界温度要高于环境温度,使制冷剂气体被紧缩后能在常温下冷凝液化。凝固点要低,应低于系统内制冷剂任何状况之温度,以扩展制冷剂的运用温度规模。在满足的低温下,制冷剂的蒸腾压力最佳挨近或稍高于大气压力,以削减或防止空气和湿气
在常温下冷凝压力不要过高,最佳不大于1.26-1.5MPa,这样可降低对系统密封性的需求,减轻布局分量。冷凝温度不宜过低,常温空气或水就能使其液化。比容越小越好。这样可削减系统管路直径的尺度,节省资料,一起也易于液化。制冷剂的导热系数和放热系数要高,这可进步热交换器的功率,减小热交换器的尺度。