CN107327054A - 一种辐射制冷玻璃幕墙及其冷却方法 - Google Patents

一种辐射制冷玻璃幕墙及其冷却方法 Download PDF

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刘腾庆
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Abstract

本发明公开了一种辐射制冷玻璃幕墙，由室内到室外依次包括普通玻璃层、纳米辐射制冷复合材料涂层、内含空气的密封夹层空腔和镜面玻璃层，所述的普通玻璃层、纳米辐射制冷复合材料涂层、镜面玻璃层依次安装固定在密封框架上，普通玻璃层与镜面玻璃层将密封框架夹在二者之间形成一个内含空气的密封夹层空腔。本发明将辐射制冷材料结合在玻璃幕墙上，结构简单，成本较低，在保证玻璃幕墙正面发射功能、反面投射功能及保温功能的前提下，利用辐射制冷技术，可带来直接制冷效果，实现被动式制冷，降低室内温度，既可节省机械制冷的电耗，又可将幕墙的热量辐射出去，从而实现降低室内环境温度以及降低建筑能耗的目的。

Description

一种辐射制冷玻璃幕墙及其冷却方法
技术领域：
本发明涉及建筑玻璃幕墙，具体涉及一种辐射制冷玻璃幕墙及其冷却方法。
背景技术：
随着社会经济的快速发展，能源危机变得日益严重。据相关统计，建筑能耗约占社会总能耗的30％，与工业能耗、交通能耗并为我国三大能耗大户。随着建筑总量的增长和居住舒适度的提高，建筑节能已经引起了各国的重视并付诸行动。
空调能耗为主要的建筑能耗之一，现代房间空调技术主要为压缩蒸汽制冷技术，在制冷过程中消耗大量的电能。传统的空调节能技术以提高制冷设备的制冷效率和提高冷量的利用率为主要方向，经过多年的发展和应用，在提高节能效果上难有突破性的进展。
玻璃幕墙作为建筑的重要组成之一，既满足建筑美学的要求，又具有易于采光、自然通风、隔音等优点。现代化高层建筑的玻璃幕墙主要采用由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。镜面玻璃经热处理、真空沉淀或化学方法使玻璃的一面形成一层具有不同颜色的金属膜，具有将入射光反射出去的能力。然而，玻璃幕墙也是建筑外围结构节能的薄弱环节。
发明内容：
本发明的目的是提供一种辐射制冷玻璃幕墙及其冷却方法，在保证玻璃幕墙正面发射功能、反面投射功能及保温功能的前提下，结合纳米辐射制冷复合材料涂层和建筑玻璃幕墙，在玻璃幕墙上集成辐射制冷技术，既可节省机械制冷的电耗，又可将幕墙的热量辐射出去，从而实现降低室内环境温度以及降低建筑能耗的目的。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种辐射制冷玻璃幕墙，由室内到室外依次包括普通玻璃层、纳米辐射制冷复合材料涂层、内含空气的密封夹层空腔和镜面玻璃层，所述的普通玻璃层、纳米辐射制冷复合材料涂层、镜面玻璃层依次安装固定在密封框架上，普通玻璃层与镜面玻璃层将密封框架夹在二者之间形成一个内含空气的密封夹层空腔；所述的纳米辐射制冷复合材料涂层涂覆在所述的密封夹层空腔内侧的普通玻璃层的长宽面上；所述的纳米辐射制冷复合材料为具有辐射8～13μm波长红外电磁波能力的透明材料。
优选地，所述纳米辐射制冷复合材料为纳米二氧化硅(SiO2)和纳米二氧化铪(HfO2)复合材料，或纳米二氧化硅(SiO2)和纳米氮化硅(Si3N4)复合材料，或纳米二氧化硅(SiO2)和透明高分子复合超材料。
纳米辐射制冷复合材料在辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段(近红外波段)具有高发射率，可带来直接制冷效果，实现被动式制冷，不需消耗电能。
本发明的辐射制冷玻璃幕墙的冷却方法，包括以下步骤：纳米辐射制冷复合材料涂层在辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段具有高发射率，而地球大气和镜面玻璃不吸收辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段的近红外辐射能，辐射制冷复合材料通过波长段8～13μm的辐射制冷大气窗口与温度极低的外太空进行辐射换热从而实现玻璃幕墙的冷却。
本发明具有如下有益效果：
本发明将辐射制冷材料结合在玻璃幕墙上，结构简单，成本较低，在保证玻璃幕墙正面发射功能、反面投射功能及保温功能的前提下，利用辐射制冷技术，可带来直接制冷效果，实现被动式制冷，降低室内温度，既可节省机械制冷的电耗，又可将幕墙的热量辐射出去，从而实现降低室内环境温度以及降低建筑能耗的目的。
附图说明：
图1是本发明实施例的结构侧面示意图；
其中，1、镜面玻璃层；2、普通玻璃层；3、纳米辐射制冷复合材料涂层；4、密封框架；5、密封夹层空腔；6、室外侧；7室内侧。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：
如图1所示的辐射制冷玻璃幕墙，由室内到室外依次包括普通玻璃层2、纳米辐射制冷复合材料涂层3、内含空气的密封夹层空腔5和镜面玻璃层1，所述的普通玻璃层2、纳米辐射制冷复合材料涂层3、镜面玻璃层1依次安装固定在密封框架4上，普通玻璃层2与镜面玻璃层1将密封框架4夹在二者之间形成一个内含空气的密封夹层空腔5；所述的纳米辐射制冷复合材料涂层3涂覆在所述的密封夹层空腔5内侧的普通玻璃层1的长宽面上；所述的纳米辐射制冷复合材料为具有辐射8～13μm波长红外电磁波能力的透明材料。
所述纳米辐射制冷复合材料为纳米二氧化硅(SiO2)和纳米二氧化铪(HfO2)复合材料(参见Raman A P,Anoma M A,Zhu L,et al.Passive radiative cooling belowambient air temperature under direct sunlight[J].Nature,2014,515(7528):540-544.)，或纳米二氧化硅(SiO2)和纳米氮化硅(Si3N4)复合材料(参见Chen Z,Zhu L,RamanA,et al.Radiative cooling to deep sub-freezing temperatures through a 24-hday–night cycle[J].Nature communications,2016,7.)，或纳米二氧化硅(SiO2)和透明高分子复合超材料(参见Zhai Y,Ma Y,David S N,et al.Scalable-manufacturedrandomized glass-polymer hybrid metamaterial for daytime radiative cooling[J].Science,2017,355(6329):1062-1066.)。
纳米辐射制冷复合材料在辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段(近红外波段)具有高发射率，可带来直接制冷效果，实现被动式制冷，不需消耗电能。
所述的辐射制冷玻璃幕墙的冷却方法，包括以下步骤：纳米辐射制冷复合材料涂层在辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段具有高发射率，而地球大气和镜面玻璃不吸收辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段的近红外辐射能，辐射制冷复合材料通过波长段8～13μm的辐射制冷大气窗口与温度极低的外太空进行辐射换热从而实现玻璃幕墙的冷却。

Claims (3)

1.一种辐射制冷玻璃幕墙，其特征在于，由室内到室外依次包括普通玻璃层、纳米辐射制冷复合材料涂层、内含空气的密封夹层空腔和镜面玻璃层，所述的普通玻璃层、纳米辐射制冷复合材料涂层、镜面玻璃层依次安装固定在密封框架上，普通玻璃层与镜面玻璃层将密封框架夹在二者之间形成一个内含空气的密封夹层空腔；所述的纳米辐射制冷复合材料涂层涂覆在所述的密封夹层空腔内侧的普通玻璃层的长宽面上；所述的纳米辐射制冷复合材料为具有辐射8～13μm波长红外电磁波能力的透明材料。
2.根据权利要求1所述的辐射制冷玻璃幕墙，其特征在于，所述纳米辐射制冷复合材料为纳米二氧化硅和纳米二氧化铪复合材料，或纳米二氧化硅和纳米氮化硅复合材料，或纳米二氧化硅和透明高分子复合超材料。
3.权利要求1所述的辐射制冷玻璃幕墙的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：纳米辐射制冷复合材料涂层在辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段具有高发射率，而地球大气和镜面玻璃不吸收辐射制冷大气窗口波长为8～13μm段的近红外辐射能，辐射制冷复合材料通过波长段8～13μm的辐射制冷大气窗口与温度极低的外太空进行辐射换热从而实现玻璃幕墙的冷却。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107625217A (zh) * 2017-11-15 2018-01-26 华东交通大学 红外辐射致冷帽
CN107783570A (zh) * 2017-11-27 2018-03-09 深圳米字科技发展有限公司 一种基于超材料的户外式仪器仪表恒温系统
CN107883493A (zh) * 2017-11-15 2018-04-06 华东交通大学 带有封闭致冷功能的红外辐射致冷系统
CN108222367A (zh) * 2018-03-22 2018-06-29 深圳瑞凌新能源科技有限公司 一种建筑外墙或屋顶用中空辐射降温被动式结构
CN108442592A (zh) * 2018-06-25 2018-08-24 科瑞格空调技术（北京）有限公司 一种通风遮阳板及具有通风和遮阳功能的玻璃幕墙
CN108457568A (zh) * 2018-02-13 2018-08-28 江苏奥蓝工程玻璃有限公司 一种玻璃窗
CN109437596A (zh) * 2018-11-08 2019-03-08 宁波瑞凌节能环保创新与产业研究院 一种辐射制冷玻璃及其制备方法
CN109445482A (zh) * 2018-11-08 2019-03-08 宁波瑞凌节能环保创新与产业研究院 一种复合降温玻璃
CN109631408A (zh) * 2019-01-19 2019-04-16 天津大学 生物可降解红外发射被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109631409A (zh) * 2019-01-19 2019-04-16 天津大学 耐高温高红外发射的被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109664574A (zh) * 2019-01-19 2019-04-23 天津大学 基于复合材料的被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109668347A (zh) * 2019-01-19 2019-04-23 天津大学 基于生物塑料的分级多孔被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109708336A (zh) * 2019-01-19 2019-05-03 天津大学 基于反相合成的分级多孔被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109945363A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 齐鲁工业大学 一种具有温度自适应性的辐射制冷系统及调控方法
CN110108062A (zh) * 2019-05-31 2019-08-09 宁波瑞凌新能源科技有限公司 一种制冷装置及其封装体
CN110848843A (zh) * 2019-11-13 2020-02-28 河南五方合创建筑设计有限公司 一种被动式辐射制冷除湿装置
CN111424836A (zh) * 2020-02-26 2020-07-17 李奉宰 幕墙系统的窗间墙单元及设置方法
CN111424329A (zh) * 2019-01-09 2020-07-17 大连道源新材料科技有限公司 防火布及其制备方法
CN115231834A (zh) * 2022-07-05 2022-10-25 中南大学 一种内外侧辐射特性双向调控的辐射制冷玻璃设计方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102408806A (zh) * 2011-11-03 2012-04-11 浙江大学 大气窗口区域高发射的透明隔热涂料及其制备方法
JP2016148233A (ja) * 2015-02-15 2016-08-18 株式会社未来企画 カーテンウォールパネルユニットおよびそれを用いたカーテンウォール。
CN106639075A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 山东建筑大学 一种玻璃幕墙及其中空玻璃
CN106677679A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 泰州市同裕节能门窗有限公司 一种密封双层热反射中空玻璃及其制备方法
CN206971494U (zh) * 2017-07-21 2018-02-06 中国科学院广州能源研究所 一种辐射制冷玻璃幕墙

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102408806A (zh) * 2011-11-03 2012-04-11 浙江大学 大气窗口区域高发射的透明隔热涂料及其制备方法
JP2016148233A (ja) * 2015-02-15 2016-08-18 株式会社未来企画 カーテンウォールパネルユニットおよびそれを用いたカーテンウォール。
CN106639075A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 山东建筑大学 一种玻璃幕墙及其中空玻璃
CN106677679A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 泰州市同裕节能门窗有限公司 一种密封双层热反射中空玻璃及其制备方法
CN206971494U (zh) * 2017-07-21 2018-02-06 中国科学院广州能源研究所 一种辐射制冷玻璃幕墙

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107883493A (zh) * 2017-11-15 2018-04-06 华东交通大学 带有封闭致冷功能的红外辐射致冷系统
CN107625217A (zh) * 2017-11-15 2018-01-26 华东交通大学 红外辐射致冷帽
CN107783570A (zh) * 2017-11-27 2018-03-09 深圳米字科技发展有限公司 一种基于超材料的户外式仪器仪表恒温系统
CN108457568A (zh) * 2018-02-13 2018-08-28 江苏奥蓝工程玻璃有限公司 一种玻璃窗
CN108222367A (zh) * 2018-03-22 2018-06-29 深圳瑞凌新能源科技有限公司 一种建筑外墙或屋顶用中空辐射降温被动式结构
CN108442592A (zh) * 2018-06-25 2018-08-24 科瑞格空调技术（北京）有限公司 一种通风遮阳板及具有通风和遮阳功能的玻璃幕墙
CN109437596A (zh) * 2018-11-08 2019-03-08 宁波瑞凌节能环保创新与产业研究院 一种辐射制冷玻璃及其制备方法
CN109445482A (zh) * 2018-11-08 2019-03-08 宁波瑞凌节能环保创新与产业研究院 一种复合降温玻璃
CN109437596B (zh) * 2018-11-08 2023-11-03 宁波瑞凌新能源材料研究院有限公司 一种辐射制冷玻璃及其制备方法
CN111424329A (zh) * 2019-01-09 2020-07-17 大连道源新材料科技有限公司 防火布及其制备方法
CN111424329B (zh) * 2019-01-09 2022-05-13 大连道源新材料科技有限公司 防火布及其制备方法
CN109664574A (zh) * 2019-01-19 2019-04-23 天津大学 基于复合材料的被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109708336A (zh) * 2019-01-19 2019-05-03 天津大学 基于反相合成的分级多孔被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109668347A (zh) * 2019-01-19 2019-04-23 天津大学 基于生物塑料的分级多孔被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109631409A (zh) * 2019-01-19 2019-04-16 天津大学 耐高温高红外发射的被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109631408A (zh) * 2019-01-19 2019-04-16 天津大学 生物可降解红外发射被动式辐射冷却结构及冷却方法
CN109945363A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 齐鲁工业大学 一种具有温度自适应性的辐射制冷系统及调控方法
CN110108062A (zh) * 2019-05-31 2019-08-09 宁波瑞凌新能源科技有限公司 一种制冷装置及其封装体
CN110108062B (zh) * 2019-05-31 2024-07-23 宁波瑞凌新能源科技有限公司 一种制冷装置及其封装体
CN110848843A (zh) * 2019-11-13 2020-02-28 河南五方合创建筑设计有限公司 一种被动式辐射制冷除湿装置
CN110848843B (zh) * 2019-11-13 2021-07-23 河南五方合创建筑设计有限公司 一种被动式辐射制冷除湿装置
CN111424836A (zh) * 2020-02-26 2020-07-17 李奉宰 幕墙系统的窗间墙单元及设置方法
CN115231834A (zh) * 2022-07-05 2022-10-25 中南大学 一种内外侧辐射特性双向调控的辐射制冷玻璃设计方法

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