نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران
2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
ساختارهای سرمایش تشعشعی با کم کردن جذب انرژیهای تشعشعی از محیط پیرامون و ساطع کردن حداکثری انرژی تشعشعی خود ساختار، میتواند به دمایی زیر دمای محیط برسد. این ساختارها به علت آن که بدون صرف انرژی اضافی میتوانند از مصرف انرژی برق سامانههای سرمایشی بکاهند، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. برای دست‌یابی به این هدف، نیاز به طراحی یک ساختار با خواص الکترومغناطیسی ویژه از نقطه نظر میزان جذب و میزان عبور نور داریم. ساختار مورد نظر باید همزمان شرایط ۱) بازتابش خوب در مقابل امواج خورشیدی و ۲) گسیل (جذب) خوب در پنجرۀ انتقال اتمسفر را داشته باشد. این مقاله ضمن بررسی این شرایط، ابتدا برای تحقق شرط گسیل، مادۀ فوتورزیست SU-8 را پیشنهاد کرده و برای تحقق شرط بازتابش امواج خورشیدی، ساختار بِراگ را بررسی و تحلیل کرده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Analysis of radiative cooling effect and Bragg reflector
نویسندگان [English]
- Majid Badieirostami 1
- SeyedHossein HosseiniBiuki 2
1 School of Electrical and Computer Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 School of Electrical and Computer Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]
Radiative cooling structures can reach a temperature below the ambient temperature by reducing the absorption of radiative energy from the surrounding environment, while maximizing the radiative energy emission. These structures have received extensive attention given their potential to reduce buildings’ electrical power consumption. To achieve this goal, a structure with specific electromagnetic properties regarding wave absorption and transmission should be designed. The proposed structure should simultaneously have 1) good reflectance across the Sun radiation spectrum, and 2) good emittance (absorptance) in the atmospheric window wavelength range. In this article, the SU-8 photoresist material was proposed to fulfill the emission condition, and to fulfill the reflection condition, the Bragg reflector was considered and analyzed.
کلیدواژه‌ها [English]
- radiative cooling
- Bragg reflector
- ABCD matrix
- S Catalanotti, et al., Energy 17 (1975) 83.
- E Rephaeli, A Raman, and S Fan, Nano Lett. 13 (2013) 1457.
- A Raman, et al., Nature 515 (2014) 540.
- Y Zhai, et al., Science, 355 (2017) 1062.
- J Mandal, et al., Science 362 (2018) 315.
- "Reference Air Mass 1.5 Spectra, National Renewable Energy Laboratory", Accessed on: June 28, 2021. [Online]. Available: https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/spectra-am1.5.html.
- “Web-based Input Form for ATRAN (Atmosphere Transmittance)”, Accessed on: June 28, 2021. [Online]. Available: https://atran.arc.nasa.gov/cgi-bin/atran/atran.cgi.
- D Zhao, et al., Phys. Rev. 6 (2019) 021306.
- T L Bergman, et al., ‟Fundamentals of heat and mass transfer”, JohnWiley & Sons, New York (2011).
- A del Campo and C Greiner, Micromech. Microeng. 17 (2007) 81.
- “Reference Air Mass 1.5 Spectra, National Renewable Energy Laboratory”. Accessed on: June 28, 2021. [Online]. Available: https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/spectra-am1.5.html.
)