Un modèle théorique pour améliorer le refroidissement radiatif passif en utilisant le potentiel chimique photonique positif

ZHANG Xuezhi ,  

LI Wei ,  

摘要

La technologie de refroidissement radiatif passif suscite un large intérêt en raison de son potentiel d'économie d'énergie et de régulation environnementale. Cependant, la capacité de refroidissement de cette technologie est limitée par la loi de Planck. Des recherches récentes montrent que le potentiel chimique positif des photons a le potentiel d'augmenter la densité de puissance radiative théorique, mais ce processus nécessite un apport d'énergie. Cette étude propose un modèle théorique intégrant une machine thermique et une diode de rayonnement thermique (TRD), capable de réaliser passivement un potentiel chimique photonique positif, renforçant ainsi théoriquement la densité de puissance de refroidissement radiatif. Les résultats montrent que le système couplant TRD et générateur thermoélectrique (TEG) peut améliorer efficacement la puissance de refroidissement. Les calculs montrent que lorsque les températures des extrémités chaude et froide de la machine Carnot sont respectivement de 300 K et 280 K, le système couplé TRD-machine Carnot peut atteindre un pic de densité de puissance radiative de 606,3 W/m². Ce pic de densité de puissance radiative a le potentiel de dépasser la densité de puissance de rayonnement d'un corps noir idéal à 300 K, qui est de 459 W/m². Cette étude théorique montre que la synergie entre TRD et machine thermique offre une nouvelle voie pour améliorer les performances de refroidissement radiatif.

关键词

potentiel chimique photonique;diode de rayonnement thermique;refroidissement par électroluminescence;refroidissement radiatif passif

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