نموذج نظري لتعزيز تبريد الإشعاع السلبي باستخدام الكيمياء الفوتونية

ZHANG Xuezhi ,  

LI Wei ,  

摘要

تلقت تقنية التبريد الإشعاعي السلبي اهتماماً واسعاً نظراً لإمكانياتها في توفير الطاقة وضبط البيئة. ومع ذلك، يتم ربط قدرة التبريد لهذه التقنية بقيد ثابت لقانون بلانك. أظهرت الأبحاث الأخيرة أن الكيمياء الفوتونية الإيجابية لديها القدرة على زيادة كثافة القدرة الإشعاعية بشكل نظري، ولكن هذه العملية تتطلب إدخال الطاقة. تقدمت هذه الدراسة بنموذج نظري يدمج المحرك الحراري والصمام الثنائي الحراري (TRD)، الذي يمكنه تحقيق الكيمياء الفوتونية الإيجابية بشكل سلبي، مما يعزز كثافة الطاقة الإشعاعية بشكل نظري. أظهرت نتائج البحث أن نظام TRD المقترن مع مولد الطاقة الحرارية الكهربائية (TEG) يمكن أن يعزز كثافة الطاقة الإشعاعية. تشير الحسابات إلى أن نظام TRD - محرك حراري كارنو يمكن أن يصل إلى قمة كثافة الطاقة الإشعاعية بقدرة 606.3 واط/م² عندما تكون درجة حرارة نهاية المحرك الحراري والمحرك الحراري 300 كلفن و 280 كلفن على التوالي. لقد أظهرت كثافة الطاقة الإشعاعية القمة هذه القدرة على تجاوز كثافة الطاقة الإشعاعية للجسم الأسود النظري لدرجة حرارة 300 كلفن، 459 واط/م^2. بواسطة الحسابات النظرية، أظهرت هذه الدراسة أن التأثير التعاوني بين TRD والمحرك الحراري يوفر طريقة جديدة لتعزيز أداء التبريد الإشعاعي.

关键词

الكيمياء الفوتونية; الصمام الثنائي الحراري; تبريد الإشعاع الكهربائي; تبريد الإشعاع السلبي

阅读全文