Un modelo teórico para mejorar el enfriamiento radiativo pasivo utilizando el potencial químico del fotón

ZHANG Xuezhi ,  

LI Wei ,  

摘要

La tecnología de enfriamiento radiativo pasivo ha recibido una amplia atención debido a su potencial para el ahorro de energía y la regulación ambiental. Sin embargo, la capacidad de enfriamiento de esta tecnología está limitada por la ley de Planck. Investigaciones recientes muestran que el potencial químico positivo del fotón tiene el potencial de aumentar la densidad teórica de potencia radiativa, pero este proceso requiere entrada de energía. Este estudio propone un modelo teórico que integra una máquina térmica y un diodo de radiación térmica (TRD), que puede lograr pasivamente un potencial químico positivo del fotón, mejorando teóricamente la densidad de potencia de enfriamiento radiativo. Los resultados muestran que el sistema acoplado TRD-generador termoeléctrico (TEG) puede mejorar eficazmente la potencia de enfriamiento. Los cálculos muestran que cuando las temperaturas del extremo caliente y frío de la máquina térmica de Carnot son 300 K y 280 K respectivamente, el sistema acoplado TRD-Carnot tiene el potencial de alcanzar un pico de densidad de potencia radiativa de 606.3 W/m². Este pico de densidad de potencia radiativa tiene el potencial de superar la densidad de potencia radiativa del cuerpo negro ideal a 300 K, que es de 459 W/m². Este estudio, mediante cálculos teóricos, demuestra que la sinergia entre TRD y la máquina térmica proporciona una nueva vía para mejorar el rendimiento del enfriamiento radiativo.

关键词

potencial químico del fotón;diodo de radiación térmica;enfriamiento electroluminiscente;enfriamiento radiativo pasivo

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