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地球

放射冷却を活用した冷却システム 28

ストーリー by hylom
太陽熱温水器と逆の発想 部門より
taraiok曰く、

米国環境保護庁によると、地球温暖化の原因の約12%は冷蔵・冷凍やエアコンに起因しているという。そこで、カリフォルニアに本拠を置くSkyCool Systems社が、放射冷却を使ったより効率的な冷却システムを開発しているという(QuartzNature SustainabilitySlashdot)。

地球上の熱は、太陽からの光が届かない夜間に大気中に伝わり、最終的には地球外の宇宙に放出される。同社の技術はこの仕組みを活用するもので、屋外に設置したパネルを使って夜間に冷却材を冷やしておき、昼間には冷やしておいた冷却材を屋内に送り込んで屋内を冷やす、というもの。パネルには太陽光を効果的に反射する素材を使用するのが特徴で、この素材で覆った部分の温度は、昼間でも周囲の空気よりも5〜10℃低くなるという。これを利用し、夜間に冷やしておいた冷却材を温度を上げずに昼間まで保持できるという。

同社はいずれは電気を必要としない冷却システムを開発したいとしている。

  • by yasiyasi (5450) on 2019年08月09日 15時20分 (#3666940)
    非電化冷蔵庫 [hidenka.net]」というのが、もう15年ほど前からありまして。

    晴れた夜間に、宇宙空間に向けての輻射熱で、内蔵する大量の水を冷やし、日中はその水で保冷するという仕組み。

    今回の発明品とは違うものですが、発想の源泉はよく似ているように思います。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2019年08月09日 16時30分 (#3666972)

      それとはまた別のものですが、「物理の散歩道」のシリーズのどれかに放射冷却を利用した冷房の話がありました。
      大気から放射される赤外線のスペクトルに強度の低い「窓」みたいな領域があって、その波長だけ通すようなフィルタを作れば入ってくる熱量より出ていく熱量が大きくなるという仕組み。
      実験レベルではうまくいってたと記憶しているんですが、読んだのはもう40年くらい前だったような…

    • by Anonymous Coward

      この記事を見たとき何か懐かしい気がするデジャヴかなと思ったら、それだったか

    • by Anonymous Coward

      面白いなぁ
      なんだかどこかの大学入試にでも出そうな案件

  • by Anonymous Coward on 2019年08月09日 15時32分 (#3666944)

    このタレコミ→日中でも放射冷却を利用できる新たな冷却システム [srad.jp]、にあるように、「夜間に冷やして昼に使える」ってだけの話ではないよ。

    理解力が足りなくて、「つまり、夜は涼しいからそれを使うんだな!」とか思って余分な記述を付け加えちゃったのかな?

    これ [techxplore.com]でしょ?

    When placed outside during the day, the heat-emanating film and solar shelter helped reduce the temperature of a small, enclosed space by a maximum of about 6 degrees Celsius (11 degrees Fahrenheit). At night, that figure rose to about 11 degrees Celsius (about 20 degrees Fahrenheit).

    と、日中を含めても6度、夜間だと11度温度が下がったと書いてある。

    ここに返信
    • 40度が6度下がって34度になったところで熱中症で余裕で死ねますよ。
      最悪な条件を考慮すると、あと6度くらい下げる仕組みが欲しいような。普通のエアコンで補っても何もしないよりかなり電気代は節約できそうですけど、電気を必要としない目標まではまだまだ遠そうです。

      • by Anonymous Coward on 2019年08月10日 7時09分 (#3667233)

        このパネルは単に高性能の断熱材なだけだよね。
        昼間は太陽の放射熱を太陽に向けて反射するのと同時に
        地球の放射熱も地球に向けて反射するよ。

        だから、これで冷房するのなら巨大な凹面鏡構造物を作って
        地球の放射熱を太陽の放射熱が存在しない夜の地域に散らさないとだめじゃないかな?

        #地球の熱収支がマイナスなのを利用してこの素材で大量の気球をつくって空を埋め尽くすとか。

      • by Anonymous Coward

        放熱器が大気からの放射を受けずに済むのであれば、
        真空断熱してパネル並べまくれば好きに冷やせそうだが……

        多分、大気からの放射が逆流するから昼間は効率が落ちるんだよね?
        大気の窓にフィルタするにしても限度があるだろうし、
        理論値もさほど伸ばせない予感……

    • 放射冷却の特性上、「晴れていて」「空気中の湿度が低くないと」効果が出せない気がするんですけど…。
      参考:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84%E5%86%B7%E5%8D%B4 [wikipedia.org]

      赤外線の領域にいくつかある「大気の窓」に効率よく変換できたとすれば、湿度の方はキャンセルできるかもですけど。
      # と言うか、どうせなら、赤外線じゃなくてサブミリ波とかマイクロ波とかに変換しちゃえば、効率よく宇宙に熱捨てられそうなのに。

      • by Anonymous Coward

        常温の黒体放射じゃそんな低い周波数にはならないので (ものすごく冷やせば出る)
        何かしらの機構が必要。
        気温とか海水温程度で勝手に励起して勝手にメーザー、可視光(つまり大気を通る)レーザーを出すようなヤツ? があればいいなぁ

        # と言うか、どうせなら、赤外線じゃなくてサブミリ波とかマイクロ波とかに変換しちゃえば、効率よく宇宙に熱捨てられそうなのに。

        • by Anonymous Coward

          ふつーに変換できたらすごく第二種永久機関な感。
          放熱器の中っていう断熱系の中でのエントロピー逆転に当たるのかな?
          でも熱ってマクロな平均値だから、
          単一の粒子温度が極低温になった瞬間には
          僅かながら電波領域の放射も起きるだろう。
          というか黒体放射の分布ってそういうので末広がりしてるんだろうし、
          温度が高くても電波領域の放射はゼロにはならず激減するだけよね?

          ほかツリー既出だが大気と干渉しない周波数選択性の窓があるフィルタ使うだけで一応変換は出来てる扱いしても良いのかな。
          大気と干渉しなければ低温度宇宙と高温放熱器の間で熱交換する形に出来るし。

          温度が高いほど放射効率が落ちるがゼロにはならない。
          なんかブラックホールの蒸発と印象が被るなぁ……

  • by kalb (19692) on 2019年08月09日 22時08分 (#3667136)

    北極に巨大放熱板を抱えて惑星全体の排熱を賄う星がありましたなあ

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      別の小説で、
      他の惑星から液体窒素? 液体酸素? を宇宙船で運び込んでぶちまける、というのもあったけど、
      タイトルなんだっけ?

      • by Anonymous Coward

        「さすおに」では、金星にニッケルをぶちまけて、高温高圧下で水素と二酸化炭素を反応させ水とメタンを作り出すサバティエ反応で、水のない金星に水をもたらし、ついでに二酸化炭素を減らす「ディオーネー計画」が、「さすおに」を宇宙に放逐する為だけに提案されている。
        なお、二酸化炭素に加えてこれを上回る温室効果を持つ水やメタンが包まれることになる金星を冷却する為に、ガリレオ衛星の一つであるカリストの地表から氷を切り出して金星に向け射出、金星の大気圏に放り込むことによって気温を下げることも併用するそうな。

  • by Anonymous Coward on 2019年08月11日 2時37分 (#3667506)

    日本には、水田という熱運用システムがありまして。
    冷夏だと夜間に給水して昼間に熱を蓄え、そのまま流さないことで保温機能を持たせる。
    逆に猛暑だと、昼間はかけ流しにして夜に水を溜め込んで、午前中に放水することで、水温から気温へ変化させる。とか、わりとハイテクなことをやってるんですよね。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2019年08月09日 14時30分 (#3666915)

    「放射を利用し電気を使わない冷却」というだけの記事をみて意味が分からなかったけど、やっと分かった。
    まあ日本は夜でもクーラーが要るからあまり使えなさそう。

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    • by Anonymous Coward on 2019年08月09日 19時10分 (#3667046)

      夜の気温で冷却材を冷やすような方法じゃないということはタレコミ読めばわかりそうなもんだが。
      何がやっとわかったのやら。

    • by Anonymous Coward

      まあ日本は夜でもクーラーが要るからあまり使えなさそう。

      他にも湿度の関係で国内じゃ北海道くらいでしか。。。
      いやまてよ?
      都内の屋上において結露で貯水槽てすればかえっていいかもしれん

      # 温度差15度くらいないと結露しづらいかもだけど

  • by Anonymous Coward on 2019年08月09日 14時35分 (#3666920)

    深夜電力を使うか放射冷却するかの違いだけ?

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    • by Anonymous Coward

      いやそれ全然違うと思うが・・・。

  • 放射冷却パネルを夜間は屋外に設置し、昼間は室内に移動するのはどうするんだろう。

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  • by Anonymous Coward on 2019年08月09日 15時10分 (#3666936)

    「なんでこんなものを地球に作る!?これでは、地球が寒くなって人が住めなくなる!放射冷却の冬が来るぞ!」
    「SkyCool Systems社が粛正しようというのだ!」

    「エコだよそれは!」
    「地球がもたんときが来ているのだ!」

    ここに返信
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ハッカーとクラッカーの違い。大してないと思います -- あるアレゲ

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