研究与产品开发
MEER正在积极开发被动式冷却产品。本页所列的每一项技术都处于一条连续路径上的不同阶段,从 概念研究与实验室开发,经工程设计、原型测试,到实地验证。研究与产品开发同步推进——二者在每一阶段都相互促进。
随着新的科学证据与实地经验不断积累,设计、材料与工程方案将持续演进。我们公开发布研究进展,以便其他研究人员、工程师与社区能够在此基础上开展工作,并对其进行监督。
没有任何一项单一技术能够冷却每一种环境。
屋顶不同于水库,学校庭院不同于农田,非正规住区也不同于医院。MEER正在开发一套 互补的技术组合 ,使不同来源的高温各自得到最适合的应对方式——而非试图将单一的通用方案强加于每一种环境。
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让世界各地的屋顶将热量重新发射回天空。
高反照率屋顶处理是MEER最成熟的技术方向——目前正在塞拉利昂、印度和坦桑尼亚的实地项目中进行试验与监测。
先反射,再减少吸收。
深色金属屋顶在晴朗的下午温度可超过 70 °C ,并向下方房间辐射热量。用高反射率材料替换该表面,可在太阳辐射转化为热量之前,将大部分入射阳光反射回天空。
由此带来的结果是屋顶表面更凉爽、室内空气更凉爽、结构承受的热应力更小,对机械制冷的需求也随之降低。
从测量到下一代涂层。
MEER团队正在多个已安装传感器的地点测量表面、室内和环境温度,在多种气候条件下对比经处理与未经处理的屋顶在真实环境中的表现。
与此同时,我们的材料科学家正在开发下一代反射涂层,力求实现更高的太阳反射率、更强的耐紫外线与耐候性,以及在资源有限地区更简便的施工方式。
汲取来自三大洲的经验。
在弗里敦、浦那和达累斯萨拉姆开展的项目,使我们能够比较热带、季风和沿海气候下的表现,并了解哪些施工方法能够长期保持效果。
迈向经济、耐用与可扩展。
下一代技术的开发重点在于降低成本、延长使用寿命,并提高与当地常用基材及施工技能的兼容性——这些条件将决定该技术能否规模化推广,以保护数百万家庭。
一种为全世界设计的冷却涂层,而非仅供货架陈列。
MEER的被动式冷却涂料目前正通过我们在中国的研究项目开发。实验室优化工作与耐久性及性能测试同步进行,目标是研制出兼具高反射率、真正耐久性与可负担性的涂层。
研发目标
- 高反射率. 在整个太阳光谱范围内最大化太阳反射率。
- 真正的耐久性. 在紫外线、灰尘、雨水与热循环条件下保持性能稳定。
- 可负担性. 使用广泛可获得的原材料,并采用简便的加工工艺。
- 施工简便. 兼容刷涂、滚涂与低压喷涂等方式。
- 全球可及. 同样适用于全球南方与全球北方地区。
一项由研究驱动的产品开发计划。
MEER正以严谨的研究为指导,将这种涂层作为一款产品进行开发。配方在我们位于中国的实验室中不断迭代,并针对光学与热学性能进行表征,同时开展耐久性与耐候性测试。研究与产品开发协同推进。
目标是研制出一种 兼具高反射率、实际耐久性与低制造成本 的涂层——因为一种只有富裕买家才能负担的冷却涂层,无法解决我们存在的初衷所要应对的问题。长期目标是让这项技术在全球南方与全球北方都能被广泛获取。
该涂层仍处于开发阶段。性能相关结论将在独立的实地验证之后公布。
迭代式研发周期
- 配方设计
- 性能表征
- 反射率测试
- 耐候测试
- 数据评审
每一轮周期都为下一版配方提供依据。没有任何一批产品会作为成品直接出厂;它们出厂时是作为证据。
模块化反射遮阳篷——为持续演进而设计。
反射遮阳篷可保护人员、牲畜和土地免受阳光直射,同时将相当一部分入射能量反射回天空。当前的模块化架构仍是设计的基础,而工程方案则通过研究、建模与实地测试持续演进。
当前研究正在探索的问题。
- 模块化架构. 当前的模块化遮阳篷设计仍是基础方案,可支持系统逐步扩展。
- 安装方式. 在多种环境下可重复、低技能要求的安装方式。
- 耐久性. 对紫外线、灰尘、盐分、湿度和热循环的抵抗能力。
- 结构性能. 在大风、阵风和气旋条件下的表现;在保证安全的前提下最小化用料。
- 可扩展性. 从单个村落规模的阵列扩展至区域级部署。
- 可持续支撑结构. 正在研究轻质工程木基系统及其他低碳结构材料。
MEER正在积极研究 轻质工程木基系统及其他低碳结构材料 ,以期在提供可扩展支撑系统的同时,降低我们所部署的每一座遮阳篷的隐含环境影响。
不断学习的工程方案
各阶段并非固定不变的"世代",而是每一轮循环都反馈至下一轮——不断改进安装方式、耐久性、结构性能与可扩展性。
- 01概念
- 02工程设计
- 03原型
- 04实地测试
- 05优化改进
- 06下一代原型
面向开放水域的反射冷却方案。
一项处于概念阶段的技术,旨在探索漂浮式高反射率模块系统,以减少开放水体对太阳能的吸收及蒸发损失。
仅为概念示意图。图中展示的是漂浮于平静水库表面的模块化高反射率元件,并非已部署系统的实景照片。
概念意图
- 高反射率表面 — 经过设计,将入射阳光反射回天空。
- 漂浮式部署 — 设计为漂浮于水面而不扰动水体。
- 模块化形式 — 轻质元件,可按不同规模灵活部署。
具体材料、几何结构与制造方法目前仍属于内部研究范畴,尚未在本阶段公开。
水面反射冷却的总体概念。
该概念探讨漂浮式高反射率系统能否减少开放水体吸收的太阳能,从而降低水表温度并减少蒸发。其目标是研制一种 轻质、模块化且便于规模化部署 的系统,适用于多种水体环境。
正在研究的潜在应用环境包括水库、灌溉池塘、工业冷却池、水处理泄湖、灌溉渠道及水产养殖设施。这些仍属于研究概念,尚未通过实地部署得到验证。
尚待研究的领域
- 耐久性. 反射系统在水域环境中的长期完整性。
- 耐候性. 在阳光、风、波浪和风暴长期作用下的表现。
- 生态影响. 对蒸发、溶解氧、光照及水生生物的影响。
- 可扩展性. 在有意义的规模上生产与部署系统。
- 报废处置路径. 回收、再利用与长期环境表现。
本节呈现的是一个研究方向,目前尚不存在可部署的系统。
更凉爽的土地,更凉爽的作物,更凉爽的劳动者。
高温是对粮食系统增长最快的威胁之一。MEER正在探索反射与被动式冷却技术未来将如何支持农业韧性——惠及作物、牲畜、灌溉系统以及在土地上劳作的人们。
作物
在日照高峰时段进行选择性遮阳,以减轻高价值作物的热应激和水分胁迫。
牲畜
减少动物及其下方地面所受辐射热负荷的反射式棚舍。
灌溉
覆盖蓄水设施的反射罩,减少干旱地区的蒸发损失。
劳动者
根据暴露于极端高温下劳动者的生理特点而设计的遮阳设施。
这些应用仍处于早期研究和原型阶段。在提出任何规模化应用之前,还需要开展实地试验与生态评估。
从一个想法,发展为一项世界能够信赖的技术。
MEER的每一项技术都遵循同一套以证据为基础的路径。我们在每一阶段都公开发布进展,拒绝以追求速度为由跳过任何步骤。
- 阶段 01
概念研究
问题、假设与文献调研。
- 阶段 02
实验室开发
对材料属性进行受控测量。
- 阶段 03
工程设计
可建造、可测试的实体系统。
- 阶段 04
原型测试
在负载条件下进行仪器化性能测试。
- 阶段 05
实地验证
在多种气候下开展真实环境监测。
- 阶段 06
独立评估
外部审查与同行审核。
- 阶段 07
未来部署
唯有证据充分支持后方可推进。
一览技术组合全貌。
每项技术在研发路径上所处的位置各不相同。选择某一行即可查看其当前状态、作用机制与未来潜力。
反射屋顶系统
实地验证建筑、住宅、学校、医院
- 作用机制:
- 高反照率表面反射
- 地点:
- 塞拉利昂 · 印度 · 坦桑尼亚
- 未来潜力:
- 面向脆弱住房存量的大规模改造。
被动式冷却涂料系统
实验室开发屋顶、墙面及基础设施涂层
- 作用机制:
- 反射与辐射涂层
- 地点:
- 中国(材料实验室)
- 未来潜力:
- 面向全球推广的低成本涂层平台。
遮阳篷系统
原型测试户外空间、市场、庭院、农场
- 作用机制:
- 架高式反射遮阳
- 地点:
- 塞拉利昂 · 中国 · 印度
- 未来潜力:
- 在社区空间中实现模块化部署。
漂浮式水库系统
概念研究水库、池塘、蓄水水体
- 作用机制:
- 充气式铝–PET反射复合层
- 地点:
- 概念与可行性研究
- 未来潜力:
- 水资源保护与热管理。
农业应用
原型测试作物、牲畜、灌溉、劳动者
- 作用机制:
- 选择性反射遮阳
- 地点:
- 早期实地试验
- 未来潜力:
- 为粮食与农业劳动系统提供热韧性。
以证据为导向的研究与产品开发。
随着材料、工程和实地证据的不断改进,我们的技术组合也将持续演进。在开发每一款产品的同时,我们始终坚持那些决定被动式冷却能否真正实现规模化的研究优先事项。
改进材料
更高的反射率、更好的发射率、更长的使用寿命。
工程优化
更简单、可重复安装于任何环境的系统。
耐久性
在天气、磨损与时间考验下经证实的性能。
环境表现
较低的隐含环境影响与安全的报废处置路径。
可负担性
让受高温影响最严重的社区真正能够负担得起。
可扩展性
能够从单一场地扩展至整座城市的系统。
科学验证
独立测量与经同行评审的证据。