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Harnessing Outer Space for Improved Electrocaloric Cooling
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AI
DOI：10.1002/adfm.202419891.png)
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摘要
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基于电热（EC）效应的固态制冷技术最近已应用于人体和电子设备的热管理，这得益于其低功耗、零碳排放和紧凑尺寸等优点。然而，EC器件的温度跨度受制于热致材料的热力学绝热温度变化（Delta Tad）。此外，在高温环境（如强阳光或寄生热源）下实现显著Delta Tad性能仍有待证实。本研究提出了一种新型辐射散热器/热源集成的电热（R-iEC）热调节系统，该系统通过利用外太空作为可靠且可持续的散热器，克服了EC器件固有的散热限制。为有效散发寄生热量，采用了一种非金属热导率辐射冷却器（TCRC），其热导率高达1.1 W mK(-1)，并具备卓越的光谱特性，包括约96%的太阳反射率和大气窗口区域的约95%发射率。配备TCRC的R-iEC系统展现出比传统辐射冷却器更优异的散热性能，可提供额外的87 W m(-2)冷却热通量。在热通量超过770 W m(-2)的高温条件下，该改进实现了最大240 W m(-2)的散热性能，优于传统金属散热器。
Keyword:
electrocaloric effect
electrocaloric cooling
thermally conductive radiative cooling
thermal management
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19
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