城大制冷技术新突破 WITA气凝胶高效降温最多5.2度
SingTao · 1 SOURCES1 day ago2 MIN
Summary
全球暖化持续，酷热天气令用电需求攀升，城市大学最近成功研发一种新型白色红外线透明隔热气凝胶（WITA），在配合低于环境温度的日间辐射制冷材料（SDRC）使用时，可额外提供最多摄氏5.2度的降温效果。该研究由城大能源及环境学院副院长（国际事务及拓展）兼讲座教授曹之胤领导，成功将太阳能反射功能与热辐射散热功能解耦，解决了传统SDRC技术依赖单一暴露表面同时负责两项功能所导致的寄生热增益问题。研究结果已于《能源与环境科学》期刊刊出。
Key Points
- 团队以简化单步溶剂交换法研制WITA，采用超高分子量聚乙烯作为基材，大气窗透射率最高可达94.5%，太阳反射率达96.6% 。
- 香港户外实验结果显示，使用WITA的SDRC涂层相比SDRC单独涂层，降温效果可额外提升最多5.2度 。
- 在阿布扎比的极端干热沙漠气候下，WITA的SDRC涂层在长时间下仍优于SDRC单独涂层，显示技术适用于各种气候环境 。
- 团队建立多尺度光学─热学模型，整合WITA中的光散射与热传输机制，可根据材料组成及厚度等参数预测制冷性能，找出特定基材及气候条件下的最佳设计 。
- 团队模拟分析一栋4层住宅建筑的全能耗，结果显示在阿布扎比采用WITA的SDRC屋顶，能较传统屋顶每年节省14.6吉焦耳电能，将SDRC的节能效益进一步提高约55% 。
Why It Matters
香港作为高密度城市，面对城市热岛效应日益严峻的挑战，这项被动式制冷技术无需耗电即可降低建筑物表面温度，为本港建筑节能开辟新方向。曹之胤教授指出，研究不仅提出高效辐射制冷材料，更建立了一套由材料设计延伸至建筑节能效益评估的预测框架，期望加快被动式制冷技术从实验室迈向广泛应用，为应对全球暖化和城市热岛效应带来新的解决方向 。此外，WITA具备长期耐用性及良好疏水能力等优势，进一步提升其在实际应用中的可行性。
香港作为高密度城市，面对城市热岛效应日益严峻的挑战，这项被动式制冷技术无需耗电即可降低建筑物表面温度，为本港建筑节能开辟新方向。曹之胤教授指出，研究不仅提出高效辐射制冷材料，更建立了一套由材料设计延伸至建筑节能效益评估的预测框架，期望加快被动式制冷技术从实验室迈向广泛应用，为应对全球暖化和城市热岛效应带来新的解决方向 。此外，WITA具备长期耐用性及良好疏水能力等优势，进一步提升其在实际应用中的可行性。