පෙන්සිල්වේනියා ප්‍රාන්ත විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් පිරිසක් ශීත ඍතුවේ දී බලශක්ති ඉතිරිකිරීම් වැඩිදියුණු කළ හැකි තනි ස්ථර කවුළු ආවරණයක සඵලතාවය විමර්ශනය කළහ.ණය: iStock/@Svetl.සියලු හිමිකම් ඇවිරිණි.
UNIVERSITY PARK, Pennsylvania - පරිවාරක වායු තට්ටුවක් සහිත ද්විත්ව ඔප දැමූ කවුළු තනි කවුළුවක ජනේලවලට වඩා වැඩි බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාවයක් සැපයිය හැකි නමුත් දැනට පවතින තනි කවුළු කවුළු ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම මිල අධික හෝ තාක්ෂණික වශයෙන් අභියෝගාත්මක විය හැක.වඩා ලාභදායී, නමුත් අඩු ඵලදායී විකල්පයක් වන්නේ වීදුරු විනිවිදභාවයට හානි නොකර ශීත ඍතුවේ දී හිරුගේ තාපය සමහරක් අවශෝෂණය කරන පාරභාසක ලෝහ පටලයකින් තනි කුටීර කවුළු ආවරණය කිරීමයි.ආලේපන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, පෙන්සිල්වේනියා පර්යේෂකයන් පවසන්නේ ශීත ඍතුවේ දී ද්විත්ව ඔප දැමූ කවුළුවලට සමාන තාප කාර්ය සාධනයක් ගෙන ඒමට නැනෝ තාක්ෂණයට උපකාර කළ හැකි බවයි.
පෙන්සිල්වේනියා වාස්තු විද්‍යා ඉංජිනේරු දෙපාර්තමේන්තුවේ කණ්ඩායමක් තාප අලාභය අඩු කරන සහ තාපය වඩා හොඳින් අවශෝෂණය කරන නැනෝ පරිමාණ සංරචක අඩංගු ආලේපනවල බලශක්ති ඉතිරි කිරීමේ ගුණාංග විමර්ශනය කරන ලදී.ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍යවල බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව පිළිබඳ පළමු විස්තීර්ණ විශ්ලේෂණය ද ඔවුන් විසින් සම්පූර්ණ කරන ලදී.පර්යේෂකයන් ඔවුන්ගේ සොයාගැනීම් ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත බලශක්ති පරිවර්තනය සහ කළමනාකරණය.
වාස්තු විද්‍යාත්මක ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ සහකාර මහාචාර්ය ජුලියන් වැන්ග්ට අනුව, අධෝරක්ත කිරණවලට ආසන්න - මිනිසුන්ට නොපෙනෙන නමුත් තාපය දැනිය හැකි සූර්යාලෝකයේ කොටස - සමහර ලෝහ නැනෝ අංශුවල අද්විතීය ප්‍රකාශ තාප බලපෑම සක්‍රිය කළ හැකි අතර එමඟින් තාප ප්‍රවාහය වැඩි කරයි.ජනේලය හරහා.
පෙන්සිල්වේනියා කලා හා ගෘහ නිර්මාණ පාසලේ වාස්තු විද්‍යා හා ද්‍රව්‍ය ආයතනයේ සේවය කරන වැන්ග් පැවසුවේ “මෙම බලපෑම් ගොඩනැගිලිවල බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරන්නේ කෙසේද යන්න තේරුම් ගැනීමට අපි උනන්දු වෙමු.
මෙම කණ්ඩායම ප්‍රථමයෙන් ලෝහ නැනෝ අංශු වලින් ආලේප කරන ලද ජනේල හරහා සූර්යාලෝකයෙන් ලැබෙන තාපය කොපමණ ප්‍රමාණයක් පරාවර්තනය වේද, අවශෝෂණය කර හෝ සම්ප්‍රේෂණය වේද යන්න තක්සේරු කිරීමට ආකෘතියක් නිර්මාණය කරන ලදී.ප්‍රමාණවත් දෘශ්‍ය ආලෝක සම්ප්‍රේෂණයක් සපයන අතරම අධෝරක්ත කිරණ ආසන්නයේ සූර්යාලෝකය අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව නිසා ඔවුන් ප්‍රකාශ තාප සංයෝගයක් තෝරා ගත්හ.ආෙල්පනය අධෝරක්ත කිරණ හෝ තාපය ආසන්නයේ අඩුවෙන් පරාවර්තනය වන අතර අනෙකුත් බොහෝ ආලේපන වර්ග වලට වඩා කවුළුව හරහා වැඩිපුර අවශෝෂණය කරන බව ආකෘතිය අනාවැකි පල කරයි.
පර්යේෂකයන් විසින් සමාකරණ අනාවැකි සනාථ කරමින් සමාකරණ හිරු එළිය යටතේ නැනෝ අංශු වලින් ආලේප කරන ලද තනි වීදුරු ජනෙල් පරීක්ෂා කරන ලදී.නැනෝ අංශු-ආලේපිත කවුළුවේ එක් පැත්තක උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වී ඇති අතර, තනි වීදුරු කවුළු හරහා අභ්‍යන්තර තාප අලාභයට වන්දි ගෙවීම සඳහා ආලේපනයට හිරු එළියෙන් තාපය අභ්‍යන්තරයෙන් අවශෝෂණය කරගත හැකි බව යෝජනා කරයි.
විවිධ දේශගුණික තත්ත්වයන් යටතේ ගොඩනැගිල්ලේ බලශක්ති ඉතිරිකිරීම් විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා පර්යේෂකයන් පසුව ඔවුන්ගේ දත්ත මහා පරිමාණ සමාකරණවලට පෝෂණය කළහ.වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි තනි කවුළු වල අඩු විමෝචක ආලේපන හා සසඳන විට, ප්‍රභා තාප ආෙල්පන ආසන්න අධෝරක්ත වර්ණාවලියේ ආලෝකයෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් අවශෝෂණය කරන අතර සාම්ප්‍රදායිකව ආෙල්පනය කරන ලද කවුළු එය පිටතට පරාවර්තනය කරයි.මෙම ආසන්න අධෝරක්ත අවශෝෂණය අනෙකුත් ආලේපන වලට වඩා සියයට 12 සිට 20 දක්වා අඩු තාප අලාභයක් ඇති කරයි, සහ ගොඩනැගිල්ලේ සමස්ත බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ විභවය තනි වීදුරු ජනේලවල ආලේප නොකළ ගොඩනැගිලිවලට සාපේක්ෂව සියයට 20 ක් පමණ වේ.
කෙසේ වෙතත්, වැන්ග් පැවසුවේ වඩා හොඳ තාප සන්නායකතාව, ශීත ඍතුවේ වාසියක්, උණුසුම් සමයේදී අවාසියක් බවට පත් වන බවයි.සෘතුමය වෙනස්කම් සැලකිල්ලට ගැනීම සඳහා, පර්යේෂකයන් ඔවුන්ගේ ගොඩනැගිලි ආකෘතිවලට වියන් ඇතුළත් කර ඇත.මෙම සැලසුම ගිම්හානයේදී පරිසරය උණුසුම් කරන සෘජු හිරු එළිය අවහිර කරයි, දුර්වල තාප හුවමාරුව සහ ඒ ආශ්‍රිත සිසිලන පිරිවැය බොහෝ දුරට ඉවත් කරයි.සෘතුමය උණුසුම සහ සිසිලන අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ගතික කවුළු පද්ධති ඇතුළුව වෙනත් ක්‍රම පිළිබඳව කණ්ඩායම තවමත් ක්‍රියා කරයි.
"මෙම අධ්යයනය පෙන්නුම් කරන පරිදි, අධ්යයනයේ මෙම අදියරේදී, ශීත ඍතුවේ දී ද්විත්ව වීදුරු ජනෙල්වලට සමාන වන පරිදි තනි වීදුරු ජනෙල්වල සමස්ත තාප කාර්ය සාධනය වැඩිදියුණු කළ හැකිය" යනුවෙන් වැන්ග් පැවසීය."මෙම ප්‍රතිඵල බලශක්තිය ඉතිරි කර ගැනීම සඳහා තනි කුටීර ජනේල ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම සඳහා තවත් ස්ථර හෝ පරිවරණය භාවිතා කිරීමේ අපගේ සාම්ප්‍රදායික විසඳුම් අභියෝගයට ලක් කරයි."
"බලශක්ති යටිතල පහසුකම් මෙන්ම පරිසරය සඳහා ගොඩනැගිලි තොගයේ ඇති විශාල ඉල්ලුම සැලකිල්ලට ගනිමින්, බලශක්ති කාර්යක්ෂම ගොඩනැගිලි නිර්මාණය කිරීම සඳහා අපගේ දැනුම දියුණු කිරීම අත්‍යවශ්‍ය වේ," මහාචාර්ය හැරී සහ ආර්ලීන් ෂෙල් සහ ඉදිකිරීම් ඉංජිනේරු ප්‍රධානී සෙස් ඇටම්තුර්ක්තුර් රෂර් පැවසීය."ආචාර්ය.වැන්ග් සහ ඔහුගේ කණ්ඩායම ක්‍රියාත්මක විය හැකි මූලික පර්යේෂණ කරමින් සිටිනවා.
මෙම කාර්යය සඳහා අනෙකුත් දායකයින් අතර ගෘහ නිර්මාණ සැලසුම් පිළිබඳ උපාධිධාරියෙකු වන එන්හේ ෂැං;ඇලබාමා විශ්ව විද්‍යාලයේ සිවිල් ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ සහකාර මහාචාර්ය කියුහුවා ඩුවාන් 2021 දෙසැම්බර් මාසයේදී පෙන්සිල්වේනියා ප්‍රාන්ත විශ්ව විද්‍යාලයෙන් ගෘහ නිර්මාණ ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ ආචාර්ය උපාධිය ලබා ගත්තාය.පෙන්සිල්වේනියා ප්‍රාන්ත විශ්ව විද්‍යාලයේ ආචාර්ය උපාධි පර්යේෂකයෙකු ලෙස මෙම කාර්යයට දායක වූ, වාස්තු විද්‍යාත්මක සැලසුම් පිළිබඳ ආචාර්ය උපාධි ශිෂ්‍ය Yangxiao Feng, Advanced NanoTherapies Inc. හි පර්යේෂක Yuan Zhao.ජාතික විද්‍යා පදනම සහ USDA ස්වභාවික සම්පත් සංරක්ෂණ සේවය මෙම කාර්යයට සහාය විය.
කවුළු ආවරණ (සමීප අණු) ප්‍රමාණවත් ආලෝක සම්ප්‍රේෂණයක් (කහ ඊතල) සපයන අතරම එළිමහන් හිරු එළියෙන් (තැඹිලි ඊතල) ගොඩනැගිල්ලක අභ්‍යන්තරයට තාපය මාරු කිරීම වැඩි දියුණු කරන බව පෙන්වා දී ඇත.මූලාශ්රය: ජූලියන් වැන්ග්ගේ අනුග්රහයෙනි.සියලු හිමිකම් ඇවිරිණි.