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Dispositivo híbrido en la azotea para recolectar energía solar y enfriar pasivamente edificios al mismo tiempo

En los últimos años, hemos estado controlando un sistema de refrigeración desarrollado por un equipo dirigido por el profesor Shanhui Fan de la Universidad de Stanford que extrae calor térmico de un edificio y lo transmite al espacio a través de un proceso llamado enfriamiento radiativo, todo sin requerir ninguna fuente de energía externa. Ahora los investigadores han emparejado esta tecnología con un panel solar., diseñar un sistema con la misma huella en la azotea que podría generar electricidad y enfriar pasivamente un edificio al mismo tiempo.

La profesora Shanhui Fan y la becaria postdoctoral Wei Li con un dispositivo prototipo utilizado para probar un sistema que enfría pasivamente un edificio y genera electricidad a partir de energía solar.(Crédito: LA. Cicero)

Los acondicionadores de aire son grandes consumidores de energía, y con las temperaturas globales en aumento el problema sólo se establece a empeorar. Cuando nosotros primero mirado el sistema de refrigeración radiativa siendo desarrollado por Fan y sus asociados en 2013, se sugirió que los paneles del tejado pasivos podrían ser utilizados en lugar de los paneles solares utilizados para generar electricidad para hacer funcionar sistemas de corriente alterna, o enfriar edificios en áreas fuera de la red. Pero ahora el equipo ha encontrado una solución aún mejor, en un dispositivo de doble propósito, lo que significa que el enfriamiento pasivo no tiene por qué significar sacrificar la generación de electricidad por los bienes raíces en la azotea.

“Creamos el primer dispositivo que algún día podría generar energía y ahorrar energía, en el mismo lugar y al mismo tiempo, controlando dos propiedades de la luz muy diferentes,” dice Fan.

El dispositivo híbrido toma la forma de un panel solar de doble capa., con la capa superior que da al sol que consta de los mismos materiales semiconductores que se utilizan en los paneles solares existentes en la azotea, mientras que la capa inferior está hecha de materiales que convierten el calor térmico de un edificio en una longitud de onda particular de luz infrarroja que puede pasar directamente a través de la atmósfera., permitiendo que se transmita al espacio.

Para probar el potencial del concepto, El equipo construyó un dispositivo prototipo con un diámetro aproximadamente al de un plato de pastel y lo montó en el techo de un edificio en Stanford.. Porque el prototipo no incluía una capa de papel de aluminio como se encuentra normalmente en las células solares., lo que habría evitado que la luz infrarroja escapara, no fue posible probar si el dispositivo producía electricidad. sin embargo, la capa superior, que estaba absorbiendo la luz del sol, alcanzó los 24 ° C (43° F) por encima de la temperatura ambiente, mientras que la capa de enfriamiento radiativo protegida debajo cayó a 29 ° C (52° F) por debajo de la temperatura ambiente.

“Esto muestra que el calor irradiado desde la parte inferior., a través de la capa superior y hacia el espacio,” dice Zhen Chen, que ahora es profesor en la Universidad del Sureste de China, pero que dirigió los experimentos como becario postdoctoral en el laboratorio de Fan.

Habiendo demostrado las capacidades de enfriamiento del sistema., el equipo ahora está trabajando para diseñar células solares que no requieran revestimientos metálicos para que un solo dispositivo pueda enfriar un edificio y generar electricidad.


Fuente: newatlas.com, por Darren Quick

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