أصبحت تقنية التبريد الإشعاعي حلاً فعالاً وسلبيًا للتنظيم الحراري من خلال عكس الإشعاع الشمسي وانبعاث الأشعة تحت الحمراء. تلغي هذه الوظيفة المزدوجة الحاجة إلى مدخلات الطاقة الخارجية للتبريد، مما يجعلها نهجًا واعدًا للتخفيف من تحديات الطاقة والبيئة العالمية. يتوافق التبريد الإشعاعي مع مبادئ التنمية الخضراء والمنخفضة{2}}للكربون، مما يوفر بدائل مستدامة للتحكم في درجة الحرارة لمختلف التطبيقات بما في ذلك المباني والمنسوجات وأنظمة الإدارة الحرارية الشخصية.
ومع ذلك، غالبًا ما يتم إعاقة النشر الفعلي لمواد التبريد الإشعاعي (RCMs) بسبب العوامل البيئية مثل تراكم الحرارة، وانتقال الحرارة بالحمل الحراري، والتغيرات الكبيرة في درجات الحرارة النهارية. قد تقلل هذه التحديات من كفاءة التبريد في RCM، مما يؤدي إلى مشكلات محتملة مثل التبريد الزائد أو ارتفاع درجة الحرارة في ظل ظروف مناخية محددة. تم اقتراح دمج مواد تغيير الطور (PCM) مع RCM كاستراتيجية فعالة لمعالجة هذه القيود.
يتمتع PCM بحرارة كامنة عالية ودرجة حرارة انتقالية مستقرة للمرحلة، مما يسمح له بامتصاص الحرارة وإطلاقها أثناء عملية انتقال المرحلة. يمكن لهذه القدرة المتأصلة أن تعمل على استقرار تقلبات درجات الحرارة، وبالتالي تحسين الكفاءة الإجمالية لنظام التبريد الإشعاعي. على سبيل المثال، يمكن لـ PCM امتصاص الحرارة الزائدة أثناء درجات الحرارة المرتفعة وإطلاقها عندما تنخفض درجة الحرارة، وبالتالي تقليل تأثير تدفق الحرارة البيئية وتخفيف الانزعاج الحراري. بالإضافة إلى ذلك، يُظهر PCM مع درجة حرارة تغير الطور المناسبة لمستوى الراحة الحرارية البشرية إمكانات كبيرة في تحسين إمكانية تطبيق أنظمة التبريد الإشعاعي في تقنيات الإدارة الحرارية القابلة للارتداء والشخصية.
تم إجراء بحث مكثف حول دمج PCM مع أنظمة التبريد الإشعاعي في مجموعة من التطبيقات، مثل مقطرات الطاقة الشمسية، والأنظمة الحرارية الكهروضوئية، ووحدات تكييف الهواء، والأسقف الموفرة للطاقة-. تؤكد هذه الدراسات على المزايا المهمة للجمع بين أداء التخزين الحراري لـ PCM وأداء الانبعاثات البصرية والحرارية لـ RCM.
ومع ذلك، لا تزال هناك بعض التحديات، بما في ذلك الحرارة الكامنة المحدودة، ودرجة حرارة انتقال الطور دون المستوى الأمثل لراحة الإنسان، وصعوبة معالجة المواد المتكاملة PCM بسبب زيادة اللزوجة وانخفاض قابلية المعالجة.