Ayçiçeğini taklit ederek imkansızı başardılar

Çin'deki Nankin Güneydoğu Üniversitesi ile Devlet Şebekesi Elektrik Gücü Araştırma Enstitüsü bünyesindeki araştırmacılar, ayçiçeklerinin güneşi takip etme mekanizmasından esinlenerek geliştirdikleri yeni bir radyatif (ışımsal) soğutma sistemini tanıttı.

Dynamic Sky View Factor Steering (DSVFS - Dinamik Gökyüzü Görüş Faktörü Yönlendirmesi) adı verilen teknoloji, güneşin en tepede olduğu öğle vakitlerinde geleneksel sabit sistemlere kıyasla soğutma performansında önemli bir artış sağladı.

GÜNEŞ IŞINLARINI AÇIYLA ENGELLEYEREK GÖKYÜZÜNE ISI SALIYOR

Radyatif soğutma teknolojisi, yüzeylerin ısıyı kızılötesi radyasyon şeklinde gökyüzüne yayması esasına dayanıyor. Gündüz saatlerinde dik gelen güneş ışınlarının bu soğutma etkisini kırması nedeniyle DSVFS sistemi, iki eksenli bir yalpa çemberi ve güneş sensörleri yardımıyla yüzey açısını otomatik olarak ayarlıyor.

Yüzey, gelen güneş ışınlarıyla aynı hizaya getirilerek doğrudan maruz kalınan alan en aza indiriliyor ve gökyüzüyle olan ısı alışverişi dengeleniyor. Sistem; havanın kapalı olduğu durumlarda ışınımın her yöne eşit dağılması nedeniyle, geceleri ise güneş ışığının tamamen kaybolmasıyla birlikte otomatik olarak yatay konuma geri dönüyor.

ÖĞLE VAKTİNDE %135  VERİM ARTIŞI 

Ölçülen güneş emilimi %4,6 olan özel bir soğutma boyasıyla yapılan testlerde, DSVFS entegreli sistem güneş öğlesinde 71 W/m² soğutma akısı üretti. Aynı boyanın sabit ve yatay konumda kullanıldığı senaryoda bu değer 30 W/m²'de kaldı. Araştırmacılar, bu farkın soğutma akısında %135'lik bir artışa denk geldiğini kaydetti.

Ayrıca sistemin hareket mekanizmasının ortalama 2 W/m² gibi düşük bir enerji tükettiği, buna karşın yüzey sıcaklığının öğle saatlerinde çevre havasının 2,2°C altına çekildiği belirlendi. Ticari siyah boya (%99,6 güneş emilimi) ile yapılan bir diğer deneyde ise, sabit yatay panel gündüz soğutma sağlayamazken, DSVFS sistemli panel ortam sıcaklığının ortalama 6,2°C altında kalmayı başardı.

YAZ AYLARINDA ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR

Geliştirilen teknolojiye yönelik simülasyon ve modelleme çalışmaları, sistemin binalarda kullanılması halinde yaz mevsiminde Çin ve Amerika Birleşik Devletleri’nin büyük bölümünde 150 kWh/m²’nin üzerinde, belirli bölgelerde ise 200 kWh/m²’ye varan soğutma enerjisi tasarrufu sağlayabileceğini ortaya koydu.