GOPHERSPACE.DE - P H O X Y
gophering on hngopher.com
HN Gopher Feed (2017-09-05) - page 1 of 10
 
___________________________________________________________________
Efficient Air-Conditioning Beams Heat into Space
200 points by uoaei
https://spectrum.ieee.org/energywise/green-tech/solar/efficient-...
___________________________________________________________________
 
frevd - 49 minutes ago
Does that mean we can cover the deserts with these plates that run
purely on solar energy and release energy as infrared radiation to
combat Global Heating?
 
  frevd - 47 minutes ago
  Ah, sorry, duplicate question (see below). Well, even if it does
  not do much, it's a start, and it shouldn't require putting in
  extra energy from power plants.
 
davidhyde - 5 hours ago
A temperature drop of 3-5 degrees C is meaningless unless other
variables are supplied. For example, how much water was cooled?
They tell you how long (3 days) but they don't let you how many
panels they used either. Too many 'science' articles these days
don't add up.
 
  philipkglass - 5 hours ago
  This is just a press release about the actual scientific
  publication. The abstract provides more
  information:https://www.nature.com/articles/nenergy2017143Cooling
  systems consume 15% of electricity generated globally and account
  for 10% of global greenhouse gas emissions. With demand for
  cooling expected to grow tenfold by 2050, improving the
  efficiency of cooling systems is a critical part of the twenty-
  first-century energy challenge. Building upon recent
  demonstrations of daytime radiative sky cooling, here we
  demonstrate fluid cooling panels that harness radiative sky
  cooling to cool fluids below the air temperature with zero
  evaporative losses, and use almost no electricity. Over three
  days of testing, we show that the panels cool water up to 5??C
  below the ambient air temperature at water flow rates of 0.2?l
  min?1?m?2, corresponding to an effective heat rejection flux of
  up to 70?W?m?2. We further show through modelling that, when
  integrated on the condenser side of the cooling system of a two-
  storey office building in a hot dry climate (Las Vegas, USA),
  electricity consumption for cooling during the summer could be
  reduced by 21% (14.3?MWh).And you can read the full article via
  sci-hub to get all the experimental details.
 
    kbenson - 5 hours ago
    > the panels cool water up to 5??C below the ambient air
    temperature at water flow rates of 0.2?l?min?1?m?2,
    corresponding to an effective heat rejection flux of up to 70?W
    m?2.Can someone translate that into layman terms?  The chained
    negative exponents are somewhat confusing.  I would think 70 W
    m^2 would me square meters, but what's 70 W m^-2?  I assume
    it's not really mappable to dimensions at that point...
 
      syntaxing - 4 hours ago
      Negative exponents means its divided by. For instance s^-1
      would be equal to 1/s or more formally known as Hertz. You
      see this every once in a while in scientific papers. This
      notation is convenient because it makes it easier to simplify
      the units.
 
        kbenson - 3 hours ago
        Yeah, it's basic algebra.  I just wasn't seeing it for some
        reason, possibly because I only think about converting
        exponents like that when trying to solve something (usually
        when helping my daughter with her Algebra homework).  Yet
        another example of context affecting cognition, I guess.
 
      ar813 - 5 hours ago
      Sorry, that's the convention of the journal. It's W/m^2 --
      heat rejection per unit area.
 
        kbenson - 4 hours ago
        Oh, I get it now.  I totally missed that there wasn't a
        division there.  That makes complete sense now that it was
        pointed out, I'm just not used to seeing stuff in that
        format apparently. :)
 
    njarboe - 4 hours ago
    The paper's doi:10.1038/nenergy.2017.143You don't just get
    electrical savings. Unlike other AC heat transfer systems, the
    heat is not pumped into the local surroundings, but is ejected
    from the Earth.
 
biomcgary - 4 hours ago
For a better scaling version of this technology (roll-to-roll
manufacture), see:
http://science.sciencemag.org/content/355/6329/1062
 
SeriousM - 2 hours ago
Meh. Get rid of the big cow farms and you have removed the biggest
threat to the climate. This solution here is nice, but it's just a
small amount compared to the big players.
 
  adrianN - 2 hours ago
  Agriculture only contributes 10% or so in the US. Hardly the
  "biggest threat".
 
syntaxing - 4 hours ago
Sky cooling is a super neat phenomena. It's one of the main reasons
why sometimes at night, your car can frost even though the ambient
temperature of the air is higher than freezing.
 
oomkiller - 6 hours ago
I think the biggest question here is what saves more dirty energy.
Obviously, these units will compete with solar for roof space. The
sun beats down in the summer, where these panels would be most
useful, but also where solar would hit peak power generation. As
long as solar can supply at least 20% of the power required to cool
the building, it seems like it will be a better option, as solar is
also useful for other things like charging electric cars during the
winter, when A/C is not required.
 
  jws - 5 hours ago
  Even on a flat roof, there is room to add radiator panels without
  compromising solar space. The solar panels will be tipped up to
  the south some amount based on their latitude, but you don't want
  to shade the low end of a panel with the high end of the next
  one, so there is a gap between rows. A shaded gap. Precisely the
  best spot to put radiator panels.You could even imagine a
  combined product which would be a corrugated panel alternating
  "uphill" solar and "downhill" radiator segments with the
  dimensions tailored to the latitude. This could be installed flat
  on the roof.
 
    dsr_ - 5 hours ago
    180 degree flip panels. Solar cells during the day, IR
    radiators at night.
 
      phinnaeus - 5 hours ago
      Plus it would look super cool if you got them to flip in a
      wave pattern across your roof.
 
        0xfeba - 5 hours ago
        I can see it now: malware communicating across air-gapped
        systems by way of flipping radiator panels on roofs.
 
          Micoloth - 2 hours ago
          Yes this has to be it
 
          kerkeslager - 1 hours ago
          After the CRISPR malware transmitted via actual genes,
          I'd barely be surprised.
 
    politician - 6 minutes ago
    Tesla's SolarCity product consists of rooftop tiles, some of
    which are not solar panels -- approx. 50%.  Those non-
    collecting panels could be replaced with IR emitting panels
    without much change to their overall strategy.
 
fpoling - 4 hours ago
Atmosphere is only transparent for thermal infrared without clouds.
Clouds emits and reflects ambient heat back to these panels heating
them. But then one does not need typically air-conditioning on a
cloudy day :)
 
  firebird84 - 4 hours ago
  Depends on where you live. :)  Where I am, clouds do nothing.
 
    lucb1e - 3 hours ago
    Interesting! Do you know some examples of places where clouds
    influence temperature a lot and where it doesn't? And what
    causes this?
 
seanalltogether - 4 hours ago
If these become popular, maybe you could create a new solar panel
that absorbs the wavelengths emitted by these air conditioners in
order to create electricity...or better yet...
 
  the8472 - 3 hours ago
  Solar panel efficiency decreases with rising temperatures, so
  maybe increasing its emissivity in the infrared window could
  improve efficiency.
 
  hwillis - 4 hours ago
  These panels reject heat at a rate of up to 70 W/m^2.  A good
  solar panel absorbs 20% of incoming light, which typically peaks
  at about 1000 W, so a solar panel reduces temperature by 3x as
  much.So... you could just do that.
 
    irrelative - 15 minutes ago
    Furthermore, air conditioning isn't lowering the temperature of
    a system by the energy consumed. Rather, it acts like a heat
    pump which usually pumps more energy that is used. So 200 J/s
    of electric power running a typical AC unit would likely reject
    more than 200 J/s from a building.
 
  paddy_m - 3 hours ago
  Could you create a solar panel that generates energy during the
  day and rejects heat during the night?  Would it be efficient at
  either task?
 
swsieber - 4 hours ago
Question - could one theoretically build a big enough array of this
to counter-act globally warming? Any back of the envelope math for
what it would take would be very interesting.
 
  hwillis - 4 hours ago
  Radiative forcing from global warming will be somewhere between
  2.6 and 6.0 Watts/m^2 by the end of the century[1].  Currently it
  is around 1.75 W/m^2[2], which translates to a total increase in
  absorption of 223 terawatts.  That's about 3x the total energy
  produced by all photosynthesis[3][citation needed], and over 12x
  the energy in all forms consumed by humanity.So, to a first
  estimate, no.  It's absolutely beyond what we're capable of.  To
  a second estimate: these panels reject 70 W/m^2, so to counteract
  current warming we would need to cover .625% of the earth's
  surface in them, which is 3.2 million square kilometers, which is
  over 6x the area you'd need to replace all of humanity's energy
  use with solar power.All in all, it doesn't make much sense.[1]: 
  https://en.wikipedia.org/wiki/Representative_Concentration_P...[2
  ]: https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing#/media/File:..
  .[3]:
  https://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_(power)#Te...
 
    spenrose - 1 hours ago
    Agreed on geoengineering. But given that AC is a non-trivial
    fraction of current energy use [1] and that there are ~2B low-
    energy consumers in the tropics who would enormously benefit
    from AC, the in-principle impact on GHG output here is
    substantial. Install to cool the earth: no. Install to cool
    human-occupied spaces: yes.[1] https://energy.gov/energysaver
    /air-conditioning
 
    logfromblammo - 2 hours ago
    It seems like solar panels work best when in sunlight, and
    infrared radiators work best when shaded.If you have a square 1
    m^2 solar panel, and a square 1 m^2 area to put it in, and you
    live at 35 degrees north latitude, you angle your panel up 35
    degrees facing south.  That gives you .428 m^2 of area, angled
    at 55 degrees, facing north, which will always be in the shadow
    of the panel.  So stick a rectangular infrared radiator behind
    the solar panel.So the area needed would be less than that
    needed to replace all of humanity's energy use with solar
    power, but the exact amount less depends on the latitude at
    which you place the solar panels.
 
    swsieber - 3 hours ago
    Cool. I thought it wouldn't be feasible, but those numbers
    really help cement that idea.Thank you.
 
      lucb1e - 3 hours ago
      And thank you for asking :). I had the same question and the
      answer is fantastic.I really wish HN had some mechanism of
      extra upvotes, e.g. by being allowed to hand out one extra
      upvote per day or week, or by paying 5 cents (eur/usd) to buy
      an extra upvote (with a maximum of X per post or Y per day,
      or both, or whatever)... but alas.
 
mizzao - 1 hours ago
Couldn't beaming heat into space also buffer against global
warming, as long as the amount of heat transmitted > the energy
spent to beam it? Especially if we use renewable energy.
 
  kakarot - 1 hours ago
  I think that's kind of just applying a bandaid to a wound that
  already has an infection. If you don't treat the underlying
  cause, (greenhouse gases) it's still going to get worse. Still, a
  massive planetary array of space radiators sounds badass.
 
[deleted]
 
Cshelton - 5 hours ago
Wouldn't it be more efficient to just use water run through a coil
6 ft underground? In most areas that have the intense heat that
running water over the radiators actually would help, the ground 6
ft below is pretty easily cooler than 5-10 degrees C. The
electricity to pump 6 ft down couldn't be that much more
either...And when it isn't as hot out, you can actually use the
ground temp to radiate heat out of the house by itself, no need for
coils and a fan to run in ambient air temp, right?
 
  fragsworth - 5 hours ago
  Maybe digging is impractical in a lot of situations?
 
  renlo - 5 hours ago
  The problem is that with ACs/power plants, the net temperature
  will rise if you do this because it's a closed system.Power
  plants and ACs are not 100% efficient; the power plant converts
  chemical/nuclear/mechanical energy into electrical energy,
  releasing heat from work lost.Your AC will convert electrical
  energy to cool the air around you, but because it is not 100%
  efficient, the total temperature of the system will rise.There
  needs to be a way to get rid of that lost energy and remove it
  from the system. If you put that into the ground, it's still in
  the system. Ofc, even when they try to 'beam the heat to space',
  much of it will end up staying in the system (earth) as it
  reflects on clouds / water vapor, etc.
 
    Florin_Andrei - 5 hours ago
    I forget the exact number, but the clear night sky is
    equivalent to a very cold black body radiator, around -30C or
    so (can't recall the actual value and it probably depends on
    local temperature too). Radiative equilibrium with it will push
    your temperature way down.This is the main reason why it
    suddenly gets so cold at night. From a radiative perspective,
    you might as well be facing a ceiling of Arctic ice above
    you.I'm an amateur astronomer. When I do observations at night,
    I always add an extra layer of clothing. It's amazing just how
    really cold it gets when all you do is sit under the clear
    night sky.When it's cloudy it's different. The chill effect due
    to the (lack of) radiation is much less intense.
 
    Swizec - 5 hours ago
    Isn?t this basically what happened with the London underground?
    It used to be cold down there now it?s super hot as the soil
    can?t absorb more heat.Source: https://www.forbes.com/forbes/we
    lcome/?toURL=https://www.for...> According to this article in
    Rail Magazine, the average temperature inside the tunnels was
    around 14? in 1900.> increased the temperature of the
    surrounding clay so much that, today, average tunnel
    temperatures are between 20-25?C.
 
      kbenson - 5 hours ago
      That sounds like a good way to bank energy for later use
      during London winters, if you ask me.
 
  hwillis - 4 hours ago
  Better solution: stop creating heat in the home.  Instead of
  using gas or electricity to heat water, use a heat pump joined to
  the A/C.  Store greywater and heat that up, then send it down the
  sewers.  A liter of water has the same heat capacity as 3 cubic
  meters of air and a person uses 300+ liters of water per day,
  enough to cool 3200 square feet of house by 10 F.
 
    jedberg - 1 hours ago
    I wish there were viable commercial solutions for this.The
    other day, when it was 106F outside and I had to dry some
    clothes, I found it quite unfortunate that I was spending a
    bunch of energy to move hot air out of my house, while at the
    same time spending a bunch of energy creating hot air in my
    house to dry my clothes.It would have been so nice if there
    were a reasonable way for me to take the heat already in my
    house and push it through the dryer.(I could have hung them to
    dry, but I live too close to the freeway to do that -- they
    would have been dirtier than when I washed them)
 
      coryrc - 1 hours ago
      Your dryer should be in unconditioned space, at least during
      the summer. That's easy if it's in its own room with a
      window. Summer: window open, door closed. Winter: window
      closed, door open, vent inside.
 
        allannienhuis - 47 minutes ago
        venting inside creates significant condensation and
        lint/dust issues. Not a great idea (and I'm pretty sure
        against relevant building codes)
 
      s0rce - 1 hours ago
      Looks like heat pump clothes dryers (and hot water heaters)
      do existhttp://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/guest-
      blogs/h...Also worth noting that dryers usually vent outdoors
      so they don't dump all the heat inside, where you'd then have
      to use the AC to remove it.
 
    vinceguidry - 3 hours ago
    People each put 300+ liters of greywater through the sewer
    system? Seems a tad bit high.
 
      hwillis - 2 hours ago
      I took that figure from the USGS per capita household water
      use[1], which was 300-380 liters per day.  Watering plants
      may make up as much as 20% of that but the biggest culprits
      are toilets and showers.  This report[2] directly measured
      1000 households and found daily direct water consumptions
      from 456 liters to 1815 liters(jesus).[1]:
      https://water.usgs.gov/edu/qa-home-percapita.html[2]: http://
      www.awwa.org/portals/0/files/resources/water%20knowle...
 
      XR0CSWV3h3kZWg - 3 hours ago
      US puts water consumption per capita at 2,842 cubic meters
      per annum.(2,842 cubic meters in liters)/365 = 7.7k liters.
 
        Johnny555 - 2 hours ago
        That's all water use, not household or office use that
        could be used for this purpose.For example:Meat consumption
        accounts for 30 percent of the American figure, and sugar
        consumption is responsible for another 15
        percenthttps://www.scientificamerican.com/article/graphic-
        science-h...
 
        jdmichal - 2 hours ago
        I'm guessing that number is for all uses. Obviously, as
        being discussed, industrial and agricultural water uses
        would not be eligible.The USGS [0] estimates 23,800 mega-
        gallons per day for domestic use by 268 million people.
        This is about 89 gallons or 336 liters per day per
        person.[0] https://water.usgs.gov/watuse/wudo.html
 
  bullfightonmars - 2 hours ago
  This is a common and easily available technology for residential
  and commercial applications.  With a closed-loop system a 4-ton
  HVAC system requires roughly 600ft of 3/4-inch pipe as vertical
  wells.  That typically means 4 wells maybe 15-20 feet apart. You
  need a decent about of property to support these systems, enough
  room for a well driller, appropriate drilling conditions, permits
  for drilling, etc.There are other systems for people with the
  land which may be less expensive which don't require drilling.I
  spent several summers installing these systems, they are
  surprisingly simple and
  effective.https://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_heat_pump
 
  randyrand - 3 hours ago
  No. The ground around the pipes will heat up very quickly.
 
  Johnny555 - 2 hours ago
  It takes the right kind of soil/moisture for good thermal
  contact, and it can take a very large (length and/or depth) group
  loop for something like an office building.There are limits to
  the technology. Skyscrapers are simply too large for any
  reasonable number of wells to provide adequate heating and
  cooling, Mr. Orio said. And it would be very difficult to install
  a well beneath an existing
  structure.http://www.nytimes.com/1997/04/20/nyregion/new-
  building-will...
 
  andrewtbham - 5 hours ago
  Bosch makes geothermal heating and cooling
  units.http://geothermal.boschprohvac.com/site/geothermal-
  explained...
 
    dennisgorelik - 27 minutes ago
    These geothermal solutions are quite
    pricy:https://www.google.com/search?q=geothermal+price---a
    typical home of 2500 square feet, with a heating load of 60,000
    BTU and a cooling load of 60,000 BTU will cost between $20,000
    to $25,000 to install.---
 
pavement - 5 hours ago
  into space  Hmmm, that seems like a click-bait statement. Between
the air conditioner and even low earth orbit, there's plenty of
atmosphere that will soak up some of the beam's heat, no?
 
  mikeyouse - 5 hours ago
  No offense, but did you read the article?  It's directly
  addressed:> So Raman and electrical engineering professor Shanhui
  Fan made panels containing layers of silicon dioxide and hafnium
  oxide on top of a thin layer of silver. These radiate in a unique
  way: They send heat directly into space, bypassing the Earth?s
  atmosphere. The panels do this by emitting heat at infrared
  wavelengths between 8 and 13 micrometers. To these waves, the
  Earth?s atmosphere is transparent. What?s more, the panels
  reflect nearly all the sunlight falling on them.A little further
  research shows that the atmosphere is opaque at numerous
  wavelengths and it's probably safe to assume that they
  intentionally targeted the opaque ones:
  https://i.imgur.com/eUmTltm.png
 
    keithlfrost - 4 hours ago
    agreed, except that in the last sentence you mean "transparent"
    not "opaque" (the atmosphere must be relatively transparent at
    a particular wavelength to allow radiant energy to escape to
    space at that wavelength).
 
    iRobbery - 4 hours ago
    While i understand you both.A title is a title. And the title
    claims 'heat' not reflecting infrared wavelengths between 8 and
    13 micrometers. And imho 'heat' is more then certain ranges of
    infrared wavelengths. So in that sense i can see why somebody
    uses the word clickbait in regards to this title.edit joke
    While i'm just afraid the moon will start to condensate  /edit
 
      kbenson - 4 hours ago
      It's removing heat from a system by radiating it into space.
      That it's radiated using infrared is irrelevant, since it
      does cool the system it is attached to.  Even "beam" is
      appropriate in this instance.  There's no "bait" in the
      "click-bait", it's exactly as advertised.
 
  [deleted]
 
  [deleted]
 
  [deleted]
 
leggomylibro - 5 hours ago
Huh - I'm always interested in ways to make A/C more energy
efficient. Squeezing and un-squeezing gas seems so COMPLICATED
compared to how easy it is to heat things up. Entropy is a cruel
mistress. Anyways, it sounds like this is the important bit:-So
Raman and electrical engineering professor Shanhui Fan made panels
containing layers of silicon dioxide and hafnium oxide on top of a
thin layer of silver. These radiate in a unique way: They send heat
directly into space, bypassing the Earth?s atmosphere. The panels
do this by emitting heat at infrared wavelengths between 8 and 13
micrometers. To these waves, the Earth?s atmosphere is transparent.
What?s more, the panels reflect nearly all the sunlight falling on
them.For the new fluid-cooling system, the researchers made
radiative panels that were each one-third of a square meter in
area; they attached the panels to an aluminum heat exchanger plate
with copper pipes embedded in it. The setup was enclosed in an
acrylic box covered with a plastic sheet.The team tested it on a
rootop on the Stanford campus. Over three days of testing, they
found that water temperatures went down by between 3- and 5 ?C. The
only electricity it requires is what?s needed to pump water through
the copper pipes. Water that flowed more slowly was cooled more.-So
it sounds like how space stations kick out heat; The ISS uses that
sort of thing[1]. You flow coolant through things that heat up,
like solar panels or a warm environment, and then you pump it into
these bricks that don't absorb heat from light. The coolant warms
up the bricks, which emit that heat as infrared radiation.
Planetside, I guess that you can't let the infrared radiation be
absorbed by the atmosphere, or it won't cool anything.So, maybe
this could take the compression out of our current cooling systems
- compress/heat up, expose to outside temp, let cool,
decompress/cool, expose to inside temp, repeat.My main question
would be, is it capable of cooling beyond the ambient outside
temperature? If so, how? I might be misunderstanding or missing
something about how the 'blasting energy away as IR radiation'
thing works.[1]:
http://www.lockheedmartin.com/us/products/HeatRejectionRadia...
 
  ar813 - 5 hours ago
  I'm one of the authors / people working on this. Yep, radiators
  like the ones on the ISS are pretty much the dominant/only ways
  to get heat out in space.In response to your questions: yes, it
  can in fact cool below the ambient air temperature entirely
  passively (even during the day! -- which adds real value for
  cooling applications). We've shown in other recent work that you
  can use this effect to cool as much as 45-50?C below the ambient
  air temperature, if you insulate the radiator perfectly.The
  reason this works here on Earth is that some upward thermal
  radiation isn't absorbed and re-emitted back to you. So if you
  start at the air temperature, looking upwards, you will be
  sending more heat out than the sky sends back to you. This allows
  an upward-looking surface to cool itself down until the heat
  going out and coming back to it balance out.
 
    Ono-Sendai - 3 hours ago
    That's cool. But presumably any surface insulated in this way
    will reach equilibrium with the atmosphere/space in a similar
    way, correct?
 
    [deleted]
 
    grondilu - 2 hours ago
    >  if you insulate the radiator perfectly.I don't quite
    understand what that means.  If your radiator is supposed to
    radiate away the surrounding heat, shouldn't it on the contrary
    be connected as much as possible to the environment?
 
      throwaway76543 - 1 hours ago
      No, because the heat is radiated through infrared -- not
      conduction and convection. Any heat transfer by
      conduction/convection is going to be warming the thing you
      want to cool and will be working counter to the purpose of
      the device.Conduction, convection and radiation.
 
      durkie - 1 hours ago
      my understanding is what you're talking about only applies
      for traditional conduction/convection, where you're expecting
      moving air/water/... to act as a heat-transfer medium, so you
      want to maximize your surface area of your radiator and fluid
      flow rates to facilitate that transfer.what they're doing
      here is shifting the transmission characteristics of
      radiation to be within the infrared window
      (https://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_window) so that it's
      kind of like surrounding air (and water vapor, most
      importantly) aren't present at all and you're radiating in to
      the giant cold heatsink that is space.
 
    xenadu02 - 3 hours ago
    I assume this is negatively affected by cloud cover, but I'm
    curious to what degree.
 
    leggomylibro - 4 hours ago
    Wow, cool. Well, thanks for doing this sort of research! Better
    cooling could save us a whole lot of energy :)
 
    ohyes - 3 hours ago
    Could you point the beams at something and heat it up? It seems
    like a waste just sending it into space.
 
      dv_dt - 1 hours ago
      To me, it seems like a nice way to help alleviate climate
      change - though my guess would be that it's not enough energy
      to make a big difference.
 
        newsbinator - 59 minutes ago
        If, at minimum, every air conditioner in the world becomes
        21% more efficient, then that's a bit of a dent in climate
        change.
 
          dv_dt - 34 minutes ago
          I guess I was mostly thinking about the effect of reusing
          the IR beam.  It gets a little confusing to me in that AC
          units move more energy than they expend. So for example a
          10 EER means an AC unit moves 10x more energy than it
          takes to run.  So if a 10 kW AC unit becomes 8 kW to run
          (~20% more efficient), a the same time the panel would
          beam out ~5% of 100 kW of moved energy? Or 5kw.  If you
          reuse 5kW somewhere, then you lose ~70% of the potential
          climate change heat savings? 5/(5+2)?I'd have to recheck
          al the assumptions here because I put high odds that I
          constructed this back of the envelope set of numbers with
          some mistake in it...
 
      jdmichal - 2 hours ago
      I can't think of any scenario where you would be better off
      recapturing that IR beam instead of installing photovoltaics
      and capturing the stronger sunlight.Also, removing heat from
      the Earth is probably a positive at this point in time.
 
        ohyes - 1 hours ago
        The problem is that the heat is in the wrong place, right?
        We're not going to stop needing electricity. If you've got
        an IR beam and you can point it at something you can heat
        whatever it is and run a generator.You need to cool the
        building anyway, so the added energy from displacing the
        beam to a (presumably turbine) generator would essentially
        be 'free.'This is more efficient than the photovoltaic
        because you don't have to produce install and maintain a
        photovoltaic (all of which costs some energy), and you were
        going to cool this building with this method anyway (so
        there's little downside to harvesting the energy aside from
        complexity, which is a concern).I assume you'd need line of
        sight from the panel to the generator, which it does seem
        would be tricky, but doesn't seem insurmountable. (Put the
        collector on a tower for example, in most areas of the
        country I think it wouldn't have to be higher than a few
        hundred feet). It just depends on how much heat you're
        displacing and whether you can collect enough to run the
        generator.If it were "I'm just trying to produce energy",
        I'd agree that the photovoltaic is better, but if this
        system happened to be dual use and doing two things we
        already want to do, it seems like it would be a pretty
        substantial win.
 
          diggernet - 1 hours ago
          My understanding of this is that the amount of heat
          transmission depends on the temperature of your target.
          You point it at outer space (cold), and you get a win.
          You point it at some sort of IR collector (necessarily at
          ambient temperature, or higher), and you've lost your
          cooling ability.
 
          jdmichal - 24 minutes ago
          Right. One must remember that the target sink is going to
          be throwing radiation right back at the source emitter.
          Theoretically, they will exchange energy until they reach
          equilibrium between emission and absorption. Luckily for
          us, it will take a long time to heat space up enough to
          make a difference...This also ties into why a magnifying
          glass cannot make something hotter than its source of
          light.https://what-if.xkcd.com/145/"Lenses and mirrors
          work for free; they don't take any energy to operate. If
          you could use lenses and mirrors to make heat flow from
          the Sun to a spot on the ground that's hotter than the
          Sun, you'd be making heat flow from a colder place to a
          hotter place without expending energy. The second law of
          thermodynamics says you can't do that. If you could, you
          could make a perpetual motion machine."
 
          ohyes - 4 minutes ago
          What if the IR collector is in outer space?
 
    phkahler - 3 hours ago
    Two questions:1) Does it emit more IR at higher temperatures?
    In other words, would pumping hot water through/under it
    produce larger temperature drops?2) Is it weather proof, or do
    you still need to find a coating that protects it while not
    blocking the IR?
 
      ar813 - 2 hours ago
      Yes, it emits more radiation/ heat when hotter. A nice
      feature of radiation is that scales as T^4.It's pretty
      durable on its own. That being said, as we've moved to the
      product stage we've packaged it in a way to protect it
      further.
 
    bronz - 4 hours ago
    this is such amazing work! how expensive are these radiators
    before and after scaling production? ignoring the pumps, how
    long should they last without repair?
 
      ar813 - 4 hours ago
      The great thing is that we can use existing manufacturing
      processes (which we are already using) to do this extremely
      cheaply at large volumes. So the cost at scale will be
      competitive and make economic sense for customers. Our focus
      is on packaging this into a compelling product that delivers
      large electricity savings. Lifetimes of 20+ years are
      expected.
 
        leggomylibro - 2 hours ago
        So are those normal thin-film deposition processes? I don't
        know much about those, but am interested in them - are any
        of the materials particularly tricky to work with?Or can
        you just sputter the oxides one-by-one onto a silver
        substrate?
 
        killjoywashere - 2 hours ago
        Thanks for jumping in! How many installed square feet of
        real estate do I need to be equivalent to my 3 ton air
        conditioner (which needs 4 square feet)?
 
    samstave - 2 hours ago
    Can you apply this technology - coupled with AeroGel based
    insulation of radiators - to shipping containers/container
    walls?This would allow for a really low cost refridgerated
    /temp-controlled containter. Then have a small requirement for
    a solar panel to pump some fluids. The result would be the
    ability to have shipping containers that can maintain temps
    with extremely low cost/energy requirements and you might
    revolutionize the ability to ship foods around places like
    Africa.Also - can this be applied in any way as a "paint"? Such
    that you paint cars, roofs or whatever with this?
 
    fpoling - 4 hours ago
    Does this work when humidity is high? Water absorbs thermal
    infrared and emits it back.
 
      ar813 - 4 hours ago
      You can still get cooling, but you get less heat rejection
      per unit area in high humidity because of the effect you
      point out.
 
        TheSoftwareGuy - 3 hours ago
        As someone who is very unknowledgeable about this subject
        area, what kind relationship between humidity and lost heat
        rejection would there be?I ask because as someone who has
        lived most of his life in southern Florida, this kind of
        device could reduce electricity bills massively around
        here, as long as the humidity isn't too much of a problem
 
    remcob - 4 hours ago
    > 45-50?C below the ambient air temperatureThat's incredible!
    Isn't that enough to run a heat engine on? If so, does this
    allow you to extract (nearly) free energy out of the ambient
    heat?
 
      clord - 3 hours ago
      Have to consider the amount of heat moved, too. It's the same
      difference as between pressure and volume, or volts and amps.
      Perhaps it can't move a large volume of heat quickly, but can
      achieve a decent temperature difference given enough time?
 
        LeifCarrotson - 1 hours ago
        And even if it can, I am reasonably confident (from my arm
        chair here) that this combination of relying on a narrow
        band of passive IR emissions to drive a heat engine will be
        less effective than a photovoltaic cell generating
        electricity directly from incoming visible radiation across
        a relatively broad frequency band.
 
      jackhack - 4 hours ago
      That differential could run a Sterling engine.
 
        GregBuchholz - 2 hours ago
        You can run a Stirling engine on much lower temperature dif
        ferentials:https://en.wikipedia.org/wiki/Applications_of_th
        e_Stirling_e...https://www.amazon.com/Three-Stirling-
        Engines-Without-Machin...
 
        52-6F-62 - 3 hours ago
        My god, that could be a great asset to communities in
        water-starved regions of the planet.
 
          [deleted]
 
      TheSpiceIsLife - 3 hours ago
      It all comes down to units of thermal rejection per area per
      unit lifetime cost. If either one of those values is less
      than desirable expectations will fall short.
 
    durkie - 1 hours ago
    any chance yall are hiring? :)
 
  [deleted]
 
  baybal2 - 2 hours ago
  I wonder if anybody with serious resources tried to use anti-
  Stokes scattering for refrigeration.
 
ChuckMcM - 4 hours ago
I am super excited they built a practical demonstration system out
of this technology. I would love it if more 'breakthrough' research
took it to this sort of proof of concept (I know it is hard to get
funding for that sort of project but it is so useful).I would love
to see self contained shade structures that would both shade and
lightly cool the air underneath them.
 
jmh530 - 4 hours ago
How much does this save vs. replacing these panels with solar
panels?
 
hourislate - 5 hours ago
Simply putting your outside AC Condenser Unit on the shady side of
a house or have a Tree or Bush shade it can significantly reduce
your energy usage. They units themselves are at least 20 Degrees
cooler than being in direct sunlight.There are also misting units
that use approx 1-2 gallons of water a day (equivalent to a toilet
flush) that can also reduce energy consumption by up to 30%.Simple
solutions for big savings.
 
  EA - 4 hours ago
  I disagree.  There isn't much difference in the _air temperature_
  of air "in the shade" versus air not in the shade.
 
    kuschku - 1 hours ago
    It?s a difference of over 10 degrees in many places.
 
    uoaei - 2 hours ago
    Air temperature isn't the only thing that heats a condenser.
    Solar radiation does that too.
 
  goda90 - 5 hours ago
  Swamp coolers are useless in high humidity climates. And
  similarly, shade isn't as cool relative to direct sunlight in
  high humidity either.
 
    xenadu02 - 2 hours ago
    The water removes more heat from the coolant; the swamp cooler
    isn't for the inside of the house it's for the compressor
    itself.
 
  bmcusick - 5 hours ago
  Your first claim was so interesting I had to Google it. But this
  article suggests it doesn't hold
  up.https://www.energyvanguard.com/blog/will-shading-your-air-
  co...Moneyquote: "The temperature of the surrounding air has a
  much bigger effect on cooling efficiency than direct solar gain,
  and the volume of air pulled in by an air conditioner is huge."
 
    hourislate - 3 hours ago
    This article you are referring to is for a heat pump and so are
    the % of savings.An AC Condenser sitting in the Sunlight will
    naturally be a lot hotter in temperature than one sitting in
    the shade. For example park your car in the sunlight and then
    park your car in the shade? Where will the surface of your
    vehicle be hotter/cooler? It has nothing to do with air
    temperature at this point. It is the heat of the sunlight that
    is raising the temp of the coils in the condenser just like it
    would raise the temp of the surface of a vehicle parked in the
    sun instead of the shade.I live in TX. I have some experience
    with this.
 
      jakobegger - 1 hours ago
      A typical small AC will have to dissipate about 5kW of heat
      through the radiator. If you put it into the sun, it will
      additionally need to dissipate the energy it gets from
      sunlight. Assuming that the area exposed to the sun of the
      radiator is about 0.25 square meters, it will receive at most
      250W of energy from the sun (assuming that it is painted
      black and perfectly absorbs all light and miraculously
      doesn't emit anything).This means that you can save at most
      5% by putting the radiator in the shade.(Metal sheets heat up
      quickly in the sun because they have low heat capacity. They
      also cool down quickly if you blow on them with a fan. Just
      because something feels "hot", it doesn't mean that a lot of
      energy is stored inside)
 
        coryrc - 1 hours ago
        It's not just the unit itself, but everything the sun
        shining on nearby heating the air which is getting blown
        through the coils. The temperature increase effect is also
        superlinear; the efficiency goes down as the temperature
        increases so 250W extra heating might cause an extra 120W
        of loss (that number is made up, but the amount is greater
        than zero).
 
vtange - 5 hours ago
If this system is scalable area-wise wouldn't it be a good idea to
shield the ice caps with this? A 3C to 5C degree difference could
mean quite a bit in preventing further ice melting, no?
 
  kardos - 5 hours ago
  The Arctic and Antarctic are very big. If you could somehow build
  a structure that would withstand the harsh conditions, I imagine
  using a mirror or even aluminum foil would be an overwhelmingly
  cheaper way of reflecting energy back out.
 
  goda90 - 5 hours ago
  I believe I saw a test where they put a white sheet over some ice
  in Greenland, and came back a year later. The ice under the sheet
  was multiple inches higher than the surrounding ice.
 
  jackhack - 3 hours ago
  But that's just it -- it is NOT scaleable to any measure that
  would make a difference. The manufacturing effort alone would
  require quantities of raw material that would dwarf all
  construction efforts ever undertaken combined. There is the issue
  of mining, refining, manufacturing, transporation... not to
  mention the installation and maintenance of a hundred thousand
  square miles of reflective shields in an incredibly hostile (to
  life) environment. Even if the whole of humanity could agree this
  is the most pressing issue of civilization, we would wreck the
  earth to save the ice. It would be easier to build a shopping
  mall at the bottom of the ocean.And the sun will just get warmer
  anyway.  It is folly to think we can play God. Climate change is
  normal, and natural. It has been happening since the beginning of
  time, and will continue long after all traces of life on Earth
  are gone. Who are we to attempt to interfere?
 
    llukas - 3 hours ago
    We already did play God by increasing CO2 in atmosphere. There
    is nothing wrong in efforts to mitigate its effect.
 
      jackhack - 3 hours ago
      If the efforts are effective, perhaps not. If. But just doing
      something/anything isn't the same as solving the problem.
      Building an umbrella over the ice caps is 1) not
      technologically possible and 2) the secondary effects of the
      attempt would be extreme, making the original problem much
      worse if one accepts the premise that human activity
      releasing CO2 causes global warming.Again, imagine the amount
      of fossil fuel needed for mining, manufacturing,
      transportation, of a reflective panel that can cover 10% of
      the earth's surface. If indeed CO2 is at the root of this
      problem, ask yourself if the shade given by this sun shield
      would offset the manufacturing costs in terms of CO2
      release.It would be more effective to simply plant more
      trees, or protect the Amazon from logging or somehow convince
      China to stop building coal-fired power plants, or the whole
      world to convert to nuclear power. etc.Or just build a ladder
      to the moon. This is silly.
 
        kardos - 1 hours ago
        > or somehow convince China to stop building coal-fired
        power plantsThey are already convinced:
        https://www.csmonitor.com/World/Asia-
        Pacific/2017/0303/China...
 
agumonkey - 3 hours ago
Pretty neat idea.This reminds me of sun free photovoltaics. Somehow
people managed to transform heat into coherent IR waves that could
be converted by the usual PV cells.
 
  captainpete - 1 hours ago
  Thermophotovoltaics :)
  https://en.wikipedia.org/wiki/Thermophotovoltaic
 
    agumonkey - 1 hours ago
    Yes this. For a reason I remember an article "sun free
    photovoltaics" hence my comment. But I can't find it again on
    this page.. odd. https://en.wikipedia.org/wiki/Sun-
    free_photovoltaics