数据中心冷却：无电系统将多余的建筑热量排放到太空

Patrick Nelson

我们都知道阻挡入射的阳光有助于建筑物降温，同时通过增加遮挡可以改善室内热环境。最近，科学家们一直在尝试捕获多余且不需要的太阳热能并将其排出以增强被动冷却，最好是將这些太阳热能排放到外太空，这样就不会加剧全球变暖。

要让这种“辐射冷却”发挥作用有两个困难。首先，以最佳方式引导热量是非常困难的。

美国布法罗大学电气工程副教授Qiaoqiang Gan在新闻发布会上说：“学校正在研究辐射概念。通常情况下，热排放会向四面八方扩散。这不利于热量外溢，并且会将热能传递到其他建筑物。”不过该校表示，他们最近已经研究出了如何“将热排放控制在一个很窄的方向上”。

其次，辐射冷却是一种夜间现象。我们可以用黑色的路面来解释这种现象，黑色路面白天吸收太阳光，而在夜间，当周围空气冷却时热量则会被释放。

研究人员称，布法罗大学的系统在白天工作。它们是由安装在建筑物屋顶的盒子组成，盒子底部贴着一层由聚合物和铝膜（如题图所示）组成的材料。这层膜通过吸收热量阻止屋顶周围的区域变热。聚合物从盒子里的空气中吸收热量，并将“这种能量发送到地球大气层之外的外太空。”安装在一起的盒子可以为整个屋顶遮挡阳光，“同时薄膜将热辐射射向天空”。聚合物本身会一起处于冷却状态。

这种方向性还解决了它们如何在城市中的应用问题。在这种情况下，热量是直接向上传播的，而不被允许向四周发散，以防止传递给邻近的建筑物。

布法罗大学制作的盒子大小大约为18英寸×10英寸。 为了增强冷却效果，可以将多个盒子贴在屋顶上。

斯坦福大学也研发过类似冷却系统

我以前曾经写过关于数据中心环境中使用被动式辐射冷却系统的文章。几年前，斯坦福大学曾提出把天空当作一个巨大的散热器，这样冷却成本可以节约21%左右。斯坦福大学的系统使用了类似镜子的面板，与布法罗大学的解决方案一样，研究人员试图解决与辐射加热有关的第二个主要问题，即如何让它们在白天太阳直射地面和周围空气被加热时正常工作，这时你需要冷空气来吸收热空气。

斯坦福大学的解决方案是在白天将阳光从面板上反射走，这样存储下来的热量即使在白天也能散发出去。不过，布法罗大学的研究人员表示，他们使用特殊材料的方法更好。

布法罗大学电气工程副教授Haomin Song博士称：“在阳光灿烂的白天降温是一个挑战。在这种情况下，你需要找到防止屋顶升温的办法，还需要找到不吸收太阳能的发射材料。我们的系统可以应对这些挑战。”

布法罗大学在方向性方面的设计也很有意思。Gan称：“如果看一下汽车的前照灯，你会发现它们有一个特殊的结构，可以把光指向特定的方向。我们沿用了这种设计。我们的塑形系统的结构可以将更多的热量发送到太空中。”

本文作者Patrick Nelson为多个技术博客的撰稿人，同时还是《Producer Report》刊物的编辑兼出版人，小说《蔓延主义》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