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輻射制冷膜及制備方法、輻射制冷玻璃及制備方法

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許可方式:
持有方:高校/科研院所
發(fā)布日期:2024-12-16
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窗戶在建筑物、車輛、溫室大棚等應用中具有重要的價值。傳統(tǒng)的窗戶玻璃對太陽輻射具有很高的透明度,可以讓近紅外光(波長范圍為0.7-2.5μm)透過,這加劇了內部空間的制冷能耗。

窗戶玻璃在太陽光照射下會吸熱,尤其是具有一些功能層的窗戶,如著色玻璃、電致變色玻璃、熱致變色玻璃等,它們在陽光下的吸熱效應尤為明顯。窗戶的吸熱導致其溫度升高,這會加劇與室內空間的非輻射熱交換,從而影響室內的制冷能耗。

開發(fā)一種簡單、綠色節(jié)能的制冷窗膜是迫切地需要。

 

輻射制冷作為一種不需要能源輸入,而降低自身溫度的技術,日前受到了廣泛的關注。相比于空調制冷中大量使用的CFCS、HCFCS、HFC等制冷工質對臭氧層以及環(huán)境氣候的威脅,輻射制冷是一種更加綠色的制冷技術,對于環(huán)境保護和能量利用都有著非常重要的意義。輻射制冷一般通過強烈的反射太陽光,同時在大氣窗口(波長范圍為8-13μm)發(fā)射熱輻射,實現(xiàn)不消耗能源的自發(fā)冷卻。

但是,目前輻射制冷技術大多用于墻壁或屋頂,較少地應用在窗戶中,這是因為窗戶場景對輻射制冷材料的可見光透過率有著更高地要求,而既想實現(xiàn)降低能耗的被動制冷,又不能降低窗戶的透光性,還要保證使用壽命,十分困難。

 

 

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求,本發(fā)明提供了輻射制冷膜及制備方法、輻射制冷玻璃及制備方法,其目的在于,以更簡化的輻射制冷膜結構來滿足要求更高的應用場景需求。

為實現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個方面,提供了一種輻射制冷膜,依次包括透明發(fā)射體和透明反射體,所述透明發(fā)射體在中紅外光波長范圍中具有高發(fā)射率,并在可見光波長范圍中具有低吸收率和高透過率,所述透明反射體在近紅外太陽光波長范圍中具有高反射率;在可見光波長范圍下,空氣、所述透明發(fā)射體和所述透明反射體三者的有效折射率逐漸增加。

 

 

通過上述技術方案,利用透明反射體來反射近紅外太陽光,可以避免其透過膜體從而提高此側的環(huán)境溫度,加劇制冷能耗,利用透明發(fā)射體來實現(xiàn)高效的輻射制冷,在此基礎上,控制透明發(fā)射體與透明反射體之間的折射關系,可以使二者結合起來既保證可見光高度透明,不影響采光,且同時實現(xiàn)高效的制冷效果。

按照本發(fā)明的另一個方面,提供了一種輻射制冷膜的制備方法,包括以下步驟:

S1,通過卷對卷的方式形成一層或多層透明發(fā)射體,透明發(fā)射體的材料從以下中進行選擇:聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲基乙二醇脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛酯;

S2,在透明發(fā)射體上制備一層或多層透明反射體。

通過本方法,可以制備出一卷透明的輻射制冷膜,便于實際應用,可以靈活地貼覆在各種應用場景中,尤其是使用在窗戶上。

 

按照本發(fā)明的另一個方面,還提供了一種輻射制冷玻璃的制備方法,包括以下步驟:

 

S1,取普通玻璃;

S2,于普通玻璃上形成一層或多層透明反射體,透明反射體在近紅外太陽光波長范圍中具有高反射率;

S3,于透明反射體上形成一層或多層透明發(fā)射體,透明發(fā)射體在中紅外光波長范圍中具有高發(fā)射率,并在可見光波長范圍中具有低吸收率和高太陽光透過率。

通過本方法,在不影響玻璃光學性能的前提下,可以直接制備出具有輻射制冷功能的玻璃。

 


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