La tecnología de refrigeración por radiación se ha convertido en una solución de regulación térmica eficiente y pasiva al reflejar la radiación solar y emitir radiación infrarroja. Esta función dual elimina la necesidad de entrada de energía externa para la refrigeración, lo que la convierte en un enfoque prometedor para aliviar los desafíos energéticos y ambientales globales. El enfriamiento por radiación se ajusta a los principios del desarrollo ecológico y bajo-carbono, proporcionando alternativas sostenibles de control de temperatura para diversas aplicaciones, incluidos edificios, textiles y sistemas de gestión térmica personal.
Sin embargo, el despliegue real de materiales de enfriamiento por radiación (RCM) a menudo se ve obstaculizado por factores ambientales como la acumulación de calor, la transferencia de calor por convección y variaciones significativas de temperatura diurna. Estos desafíos pueden reducir la eficiencia de enfriamiento de RCM, lo que genera problemas potenciales como sobreenfriamiento o sobrecalentamiento en condiciones climáticas específicas. Se ha propuesto la integración de materiales de cambio de fase (PCM) con RCM como una estrategia eficaz para abordar estas limitaciones.
PCM tiene un alto calor latente y una temperatura de transición de fase estable, lo que le permite absorber y liberar calor durante el proceso de transición de fase. Esta capacidad inherente puede estabilizar las fluctuaciones de temperatura, mejorando así la eficiencia general del sistema de enfriamiento radiativo. Por ejemplo, el PCM puede absorber el exceso de calor durante altas temperaturas y liberarlo cuando la temperatura baja, reduciendo así el impacto del flujo de calor ambiental y aliviando el malestar térmico. Además, el PCM con una temperatura de cambio de fase adecuada para el nivel de confort térmico humano muestra un gran potencial para mejorar la aplicabilidad de los sistemas de enfriamiento radiativo en tecnologías de gestión térmica personal y portátil.
Se han llevado a cabo numerosas investigaciones sobre la integración de PCM con sistemas de refrigeración radiativa en una variedad de aplicaciones, como destiladores solares, sistemas térmicos fotovoltaicos, unidades de aire acondicionado y tejados energéticamente-eficientes. Estos estudios enfatizan las importantes ventajas de combinar el rendimiento de almacenamiento térmico de PCM con el rendimiento de emisión óptica y térmica de RCM.
Sin embargo, todavía existen algunos desafíos, incluido el calor latente limitado, la temperatura de transición de fase subóptima para la comodidad humana y la dificultad en el procesamiento de materiales integrados de PCM debido a una mayor viscosidad y una procesabilidad reducida.