Технология радиационного охлаждения стала эффективным и пассивным решением терморегулирования за счет отражения солнечной радиации и испускания инфракрасного излучения. Эта двойная функция исключает необходимость использования внешней энергии для охлаждения, что делает ее многообещающим подходом к решению глобальных энергетических и экологических проблем. Радиационное охлаждение соответствует принципам экологичного и низкоуглеродного-развития, обеспечивая альтернативу устойчивому контролю температуры для различных применений, включая здания, текстильные изделия и персональные системы терморегулирования.
Однако фактическому использованию материалов радиационного охлаждения (RCM) часто препятствуют факторы окружающей среды, такие как накопление тепла, конвективный теплообмен и значительные суточные колебания температуры. Эти проблемы могут снизить эффективность охлаждения RCM, что приведет к потенциальным проблемам, таким как переохлаждение или перегрев в определенных климатических условиях. Интеграция материалов с фазовым переходом (PCM) с RCM была предложена в качестве эффективной стратегии устранения этих ограничений.
PCM имеет высокую скрытую теплоту и стабильную температуру фазового перехода, что позволяет ему поглощать и выделять тепло во время процесса фазового перехода. Эта присущая ему способность может стабилизировать колебания температуры, тем самым повышая общую эффективность системы радиационного охлаждения. Например, ПКМ может поглощать избыточное тепло при высоких температурах и отдавать его при понижении температуры, тем самым уменьшая влияние притока тепла из окружающей среды и облегчая тепловой дискомфорт. Кроме того, PCM с температурой фазового перехода, подходящей для уровня теплового комфорта человека, демонстрирует большой потенциал в улучшении применимости систем радиационного охлаждения в технологиях управления температурой носимых и персональных устройств.
Были проведены обширные исследования по интеграции PCM с системами радиационного охлаждения в различных приложениях, таких как солнечные фотоэлектрические тепловые системы, кондиционеры и энергосберегающие крыши. Эти исследования подчеркивают значительные преимущества сочетания характеристик хранения тепла PCM с характеристиками оптического и теплового излучения RCM.
Тем не менее, все еще существуют некоторые проблемы, в том числе ограниченное скрытое тепло, неоптимальная температура фазового перехода для комфорта человека и трудности в обработке материалов, интегрированных с ПКМ, из-за повышенной вязкости и снижения технологичности.