數(shù)據(jù)中心冷卻：無電系統(tǒng)將多余的建筑熱量排放到太空

Patrick Nelson

我們都知道阻擋入射的陽光有助于建筑物降溫，同時通過增加遮擋可以改善室內(nèi)熱環(huán)境。最近，科學(xué)家們一直在嘗試捕獲多余且不需要的太陽熱能并將其排出以增強被動冷卻，最好是將這些太陽熱能排放到外太空，這樣就不會加劇全球變暖。

要讓這種“輻射冷卻”發(fā)揮作用有兩個困難。首先，以最佳方式引導(dǎo)熱量是非常困難的。

美國布法羅大學(xué)電氣工程副教授Qiaoqiang Gan在新聞發(fā)布會上說：“學(xué)校正在研究輻射概念。通常情況下，熱排放會向四面八方擴散。這不利于熱量外溢，并且會將熱能傳遞到其他建筑物?！辈贿^該校表示，他們最近已經(jīng)研究出了如何“將熱排放控制在一個很窄的方向上”。

其次，輻射冷卻是一種夜間現(xiàn)象。我們可以用黑色的路面來解釋這種現(xiàn)象，黑色路面白天吸收太陽光，而在夜間，當(dāng)周圍空氣冷卻時熱量則會被釋放。

研究人員稱，布法羅大學(xué)的系統(tǒng)在白天工作。它們是由安裝在建筑物屋頂?shù)暮凶咏M成，盒子底部貼著一層由聚合物和鋁膜（如題圖所示）組成的材料。這層膜通過吸收熱量阻止屋頂周圍的區(qū)域變熱。聚合物從盒子里的空氣中吸收熱量，并將“這種能量發(fā)送到地球大氣層之外的外太空?！卑惭b在一起的盒子可以為整個屋頂遮擋陽光，“同時薄膜將熱輻射射向天空”。聚合物本身會一起處于冷卻狀態(tài)。

這種方向性還解決了它們?nèi)绾卧诔鞘兄械膽?yīng)用問題。在這種情況下，熱量是直接向上傳播的，而不被允許向四周發(fā)散，以防止傳遞給鄰近的建筑物。

布法羅大學(xué)制作的盒子大小大約為18英寸×10英寸。 為了增強冷卻效果，可以將多個盒子貼在屋頂上。

斯坦福大學(xué)也研發(fā)過類似冷卻系統(tǒng)

我以前曾經(jīng)寫過關(guān)于數(shù)據(jù)中心環(huán)境中使用被動式輻射冷卻系統(tǒng)的文章。幾年前，斯坦福大學(xué)曾提出把天空當(dāng)作一個巨大的散熱器，這樣冷卻成本可以節(jié)約21%左右。斯坦福大學(xué)的系統(tǒng)使用了類似鏡子的面板，與布法羅大學(xué)的解決方案一樣，研究人員試圖解決與輻射加熱有關(guān)的第二個主要問題，即如何讓它們在白天太陽直射地面和周圍空氣被加熱時正常工作，這時你需要冷空氣來吸收熱空氣。

斯坦福大學(xué)的解決方案是在白天將陽光從面板上反射走，這樣存儲下來的熱量即使在白天也能散發(fā)出去。不過，布法羅大學(xué)的研究人員表示，他們使用特殊材料的方法更好。

布法羅大學(xué)電氣工程副教授Haomin Song博士稱：“在陽光燦爛的白天降溫是一個挑戰(zhàn)。在這種情況下，你需要找到防止屋頂升溫的辦法，還需要找到不吸收太陽能的發(fā)射材料。我們的系統(tǒng)可以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。”

布法羅大學(xué)在方向性方面的設(shè)計也很有意思。Gan稱：“如果看一下汽車的前照燈，你會發(fā)現(xiàn)它們有一個特殊的結(jié)構(gòu)，可以把光指向特定的方向。我們沿用了這種設(shè)計。我們的塑形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以將更多的熱量發(fā)送到太空中?！?/p>

本文作者Patrick Nelson為多個技術(shù)博客的撰稿人，同時還是《Producer Report》刊物的編輯兼出版人，小說《蔓延主義》的作者。

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https：//www.networkworld.com/article/3435769/data-center-cooling-electricity-free-system-sends-excess-building-heat-into-space.html