Passive radiative cooling using optical thin film coatings
Optik ince film kaplamalar aracılığı ile pasif ışınımsal soğutma
- Tez No: 459041
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM KÜRŞAT ŞENDUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nano yapı, Radyant soğutma, İnce filmler, Nano structure, Radiant cooling, Thin films
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Işınımsal soğutma bir objenin etrafına enerji yayarak ısı kaybettiği pasif bir soğuma yöntemidir. Bir obje gökyüzü ile etkileşim halinde olduğunda atmosferin geçirgenliğine bağlı olarak obje ve gökyüzü arasında radyasyon aracılığı ile ısı transferi gerçekleşir. Gece saatlerinde gelen güneş enerjisi çok az olduğundan bu saatlerde soğuma gerçekleşebilir. Ancak gündüz saatlerinde İstanbul üzerine yaklaşık 940 W/m2 güneş enerjisi gelmektedir ve objenin yaydığı enerji bu denli yüksek olmadığı için soğuma gerçekleşememektedir. Bu yüzden gündüz saatlerinde objenin güneş enerjisinden dolayı ısınmasının engellenmesi ve ışınımsal soğutmanın gerçekleştirilebilmesi için gelen bu enerjinin güçlü bir şekilde yansıtılması gerekmektedir. Ayrıca objenin yayınım katsayısını çok düşük miktarda güneş enerjisinin mevcut olduğu ve atmosferik geçirgenlik penceresinin bulunduğu 8-13 μm tayfında yükselterek ışınımsal soğutma gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada amacı yüksek miktarlarda güneş enerjisinin mevcut olduğu görülebilir ve yakın kızılötesi bantlarda yüksek yansıma ve atmosferik geçirgenlik penceresinin bulunduğu 8-13 μm tayfında yüksek yayınım katsayısına sahip ince film filtre tasarımları yapılmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda yüksek yansıma için çeyrek dalga boyundaki katmanlardan oluşan bir tasarım geliştirilmiş ve yüksek yayınım için ise bir empedans eşleştirme tekniği olan Chebyshev dönüşümü ile oluşturulmuş bir tasarım incelenmiştir. Performans değerlendirmeleri için ışınımsal ısı transferi dinamikleri incelenmiş ve soğutma güçleri literatürde verilen bir başka tasarım sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Önerilen yeni tasarımların sonuçları göz önüne alındığında yüksek miktarda performans artışı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Radiative cooling is a passive way of cooling by which a body loses heat by emitting energy. When a body is exposed to sky, heat transfer between the body and sky occurs depending on transparency of the atmosphere through radiation. During nighttime, due to extremely low incident solar irradiation cooling can be achieved. However, during daylight nearly 940 W/m2 energy is present in Istanbul, due to sun and since emission by the object is not as high as this energy, cooling cannot be achieved. So, in order to achieve radiative cooling during daylight, incident solar energy has to be reflected strongly which prevents heating of the object. Also, by maximizing emission in the atmospheric transparency window in 8‐13 μm range, in which very low amount of solar energy is carried, radiative cooling can be achieved. In this study, design studies about thin film filters are carried out whose focus is to achieve high reflection in the visible and near‐infrared spectrums in which high amount of solar energy is present and maximize absorption/emissivity in 8‐13 μm spectrum where atmospheric transparency window is present. For these purposes, different design methods are examined, e.g. quarter wavelength stacks for high reflection and an impedance matching technique, Chebyshev transform, is used to increase emission in 8‐13 μm spectrum. For the performance evaluations, radiative heat transfer dynamics are examined and cooling powers are compared with a design results given in the literature. It is observed that significant performance improvement can be observed by proposed design methods.
Benzer Tezler
- Şeffaf radyatif soğutma kaplamaları için inorganik çok katmanlı filmlerin tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of inorganic multilayer films for transparent radiative cooling coatings
HABİB YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN SAFA ÇİFÇİ
- Çift diyodlu simetrik olmayan bir gunn osilatörünün çalışma karakteristiklerinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental analysis of an asymmetrically loaded two-diode gunn oscillator
CEVDET IŞIK
Doktora
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİNGÜL YAZGAN
- Transformatör sargılarında oluşan hızlı değişimli geçici olayların incelenmesi ve enerji iletim sistemlerinin modellenmesinde yeni bir yaklaşım
Investigation of high speed transients on transformer windings and a new approach in modelling of energy transmission systems
A.OĞUZ SOYSAL
Doktora
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Eşikler üzerindeki akım özellikleri ve katı tane hareketi
Flow characteristics and sediment transport over the dunes
ALİ ANIL
