Ακτινοβολούμενη ψύξη Ακτινοβολούμενη ψύξη Radiative cooling Διπλωματική Εργασία Diploma Work 2021-05-112021elΣτα μεσαία μήκη κύματος, ιδίως μεταξύ 8 και 13 μm, η ατμόσφαιρα της Γης είναι εξαιρετικά διαφανής στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Αυτό το εύρος μήκους κύματος συμπίπτει με το μέγιστο μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας από επίγειες δομές σε τυπικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Ενώ ιστορικά η ακτινοβολία ψύξης αναπτύχθηκε σε μεγάλο βαθμό για νυχτερινές εφαρμογές πρόσφατες εργασίες έχουν επιτύχει την ακτινοβολία ψύξης κατά τη διάρκεια της ημέρας. Συγκεκριμένα, αποδείχθηκε ότι μπορεί να επιτευχθεί η ακτινοβολία ψύξης κάτω από τη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος, με μια φωτονική δομή που αντανακλά σχεδόν όλο το προσπίπτον φως του ήλιου και ταυτόχρονα εκπέμπει σημαντική θερμική ακτινοβολία. Μια τέτοια δομή, που είναι σχεδόν τέλειος ηλιακός ανακλαστήρας, δεν κάνει χρήση του προσπίπτοντος ηλιακού φωτός. Οι βασικές αρχές της ακτινοβολούμενης ψύξης είναι η σχεδόν τέλεια ανάκλαση στο ορατό φάσμα και κοντά στο υπέρυθρο φάσμα (0,3–3 μm) και η υψηλή θερμική εκπομπή στην περιοχή του υπέρυθρου ατμοσφαιρικού παραθύρου (8-13 μm). Με βάση αυτές τις δύο βασικές αρχές, έχουν διεξαχθεί μελέτες με τη χρήση διαφόρων υλικών και δομών για να βρεθεί το πιο αποτελεσματικό σύστημα ακτινοβολούμενης ψύξης. Σε αυτή την εργασία σχεδιάστηκαν έξι διαφορετικές φωτονικές δομές που μπορούν να ψύξουν μία επιφάνεια πάνω από την οποία είναι τοποθετημένες. Η κάθε δομή σχεδιάστηκε με διαφορετικά υλικά και πάχη με σκοπό να διεξαχθούν συμπεράσματα και να αποφασιστεί ποια είναι πιο αποτελεσματική. In mid-wavelengths, especially between 8 and 13 μm, the atmosphere of the Earth is extremely transparent in electromagnetic radiation. This wavelength range coincides with the maximum wavelength of thermal radiation from terrestrial structures at typical ambient temperatures. While historically radiative cooling developed to a large extent for night applications, recent work has achieved radiative cooling during the day. In particular, it has been shown that radiative cooling can be achieved under the ambient air temperature, with a photonic structure that reflects almost all the incident sunlight and simultaneously emits significant thermal radiation. Such a structure, which is almost perfect solar reflector, doesn’t make use of incident solar light. The basic principles of radiative cooling are the almost perfect reflection in the visible spectrum and close to the infrared spectrum (0.3–3 microns) and the high thermal emission in the area of the infrared atmospheric window (8-13 microns). Based on these two basic principles, studies have been conducted using various materials and structures to find the most effective radiant cooling system. In this study, six different photonic structures were designed that can cool a surface which they are placed. Each structure was designed with different materials and thicknesses in order to draw conclusions and decide which is most effective.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών ΠεριβάλλοντοςKontaxi_Nikoletta_Dip_2021.pdfChania [Greece]Library of TUC2021-05-10application/pdf2.3 MBfree Kontaxi Nikoletta Κονταξη Νικολεττα Kolokotsa Dionysia Κολοκοτσα Διονυσια Lazaridis Michail Λαζαριδης Μιχαηλ Tsoutsos Theocharis Τσουτσος Θεοχαρης Πολυτεχνείο Κρήτης Technical University of Crete Ενέργεια