香港科技大学周跃宽团队CRPS：新型纯辐射个性化制冷设备

近日，香港科技大学(广州)可持续能源与环境学域的周跃宽老师团队等提出一种无需调节空气便可实现制冷的新型纯辐射个性化制冷设备。传统对流空调是通过处理“中间媒介”空气来进行温湿度调控，而本项研究通过冷源与人体的直接辐射换热达到温度调控，省去了由于空气温湿度调节造成的巨大能耗。该设备使用半导体制冷模块产生低至-20℃不结露不结霜的超低温冷面，并利用聚乙烯薄膜防结露技术及红外高发射率粗糙聚氯乙烯薄膜，实现了一种完全基于红外热辐射的制冷模式。该文于2024年9月3日以“A pure radiant cooling device for ‘‘air conditioning’’ without conditioning air”为题发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Cell Reports Physical Science上。论文通讯作者为周跃宽;论文第一作者为郑昕尧在读博士生，李思逸博士和李金波所长共同参与和贡献，通讯单位为香港科技大学(广州)，合作单位为广东美的制冷设备有限公司。

研究亮点：

一种用于个性化热管理的纯辐射制冷装置;

一台基于半导体制冷和聚乙烯薄膜的概念验证原型机;

在辐射冷量密度(RCED)上实现了重大突破，达到了220 W/m2;

在夏季的典型建筑环境中，节能率可达50.4%。

研究介绍：

传统对流式空调自问世以来就一直伴随着一系列严重问题，例如：(1)开放空间中效率低下;(2)流行性病毒(如新冠，非典病毒)传播的潜在途径;(3)强烈的吹风感及运行噪声导致的不舒适性。与之相对，辐射空调通过红外热辐射直接将冷量从辐射板输送给人体，这一过程不依赖空气作为制冷媒介，有效减少了用于处理空气的能量消耗，并减轻了吹风感和运行噪音。此外，辐射空调无需建筑密闭，可降低空气源病毒传播风险。因此，辐射空调被认为是一个解决传统空调系统弊病的可靠方案。然而，由于缺乏有效的防结露措施和产生足够低温的辐射冷表面的技术，现有的辐射空调辐射冷量不足，仍然高度依赖对流来实现制冷，无法发挥辐射制冷的优势。

(关键字：制冷)