CN113399230A - 一种对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造，其结构如下：a根据建筑所在区域的纬度以及建筑表面的放置方位，计算出太阳入射角的范围。b根据太阳入射角的范围以及玻璃微珠的直径计算出玻璃微珠上光线入射的范围及界限，将玻璃微珠等分为两个半球形区域，其中一个区域涂布涂层，另一个区域不做处理。c根据计算结果，玻璃微珠的相应区域涂布热反射涂层，剩余部分涂布热吸收涂层。d涂覆完成后，将涂有反射涂层的玻璃微珠固定在基层上。本发明既能够减少建筑在夏季的太阳辐射得热，减少室内冷负荷，同时又能增大建筑在冬季通过太阳辐射获得的热量，减少室内热负荷，有效的降低了建筑能耗，且具有原理简单，可操作性强的优点。

Description

一种对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造。
背景技术
随着我国经济的飞速增长、国民生活质量的不断提高以及城市的不断发展，建筑所产生的能耗在我国总的能源消耗中所占比例越来越大。因此，在如今倡导绿色节能，追求可持续发展道路的大背景下，建筑节能已经成为我们必须得去考虑的方面之一。
其中，空调系统所产生的运行能耗在建筑能耗里占有较大的比重。空调系统的运行能耗与室内的冷热负荷有着很大的关系，而太阳辐射则是影响室内冷热负荷的重大因素。夏季，建筑因太阳辐射而获得的热量会显著的提高建筑外表面的温度，热量通过围护结构传入室内，从而提高室内的温度。这样不仅降低室内人员的舒适度，同时也会提高建筑空调系统的运行能耗。
为减少建筑通过太阳辐射所获得的热量以及空调系统的能耗损失，现有技术中存在利用具有全热反射功能的建筑外墙来实现定向反射太阳辐射的技术。
例如CN109914727A曾公开过一种应用于墙体的回归反射板制备方法，具体来说就是将直3-7mm的玻璃微珠阵列排布固定在模具上并使其一侧露出于空中，将露出于空中的玻璃微珠一侧涂上反射涂料后，直接再设置一层热熔胶，并依靠热熔胶将涂有反射涂料的玻璃微珠粘结固定在基材上。这样能够有效的降低建筑通过太阳辐射获得的热量，降低室内夏天的冷负荷。
利用玻璃微珠的回归反射特性，在夏季时能够减少建筑物内部和与其相邻的其他建筑环境等受到的热辐射，达到节约建筑能耗的效果。但是若是在需要太阳辐射的冬季，这一特性又会减少建筑的得热量，从而增加建筑的热负荷，在冬天的时候反而更加耗费能源。这是其应用的一个劣势，尤其在一些冬季需要利用太阳热量的地区。
因此，如何解决回归反射板在冬季会减少建筑通过太阳辐射获得的热量这一缺点，成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种方法，使玻璃微珠在夏季能够定向反射大部分太阳辐射，达到隔热的效果，从而降低空调冷负荷，达到节能减排目的同时，又不影响建筑在冬季通过太阳辐射获得的热量。
为了解决上述问题，本发明采用以下的方案：
一种对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造，其结构如下：a根据建筑所在区域的纬度以及建筑表面的放置方位，计算出太阳入射角的范围。b根据太阳入射角的范围以及玻璃微珠的直径计算出玻璃微珠上光线入射的范围及界限，将玻璃微珠等分为两个半球形区域，其中一个区域涂布涂层，另一个区域不做处理。c根据计算结果，玻璃微珠的相应区域涂布热反射涂层，剩余部分涂布热吸收涂层。d涂覆完成后，将涂有反射涂层的玻璃微珠固定在基层上。
将玻璃微珠进行上述处理后，玻璃微珠不但能够在夏季定向反射太阳辐射，而且冬季不会影响建筑的太阳辐射得热，更好的起到了降低建筑能耗的作用。
发明中，步骤b中所选玻璃微珠的直径不宜过大，应选择直径为3～10mm的玻璃微珠。同时为了使入射光线能够照射在热反射涂层上，增大玻璃微珠的热反射效率，且使入射范围可控，应选择折射率n＝2的玻璃微珠。
发明中，步骤b中的玻璃微珠由过球心的截面划分为两个半球型区域，选择其中一个球型区域作为热反射涂层以及热吸收涂层的涂覆区域，另一个半球形区域不做涂覆处理。
发明中，步骤c所述的热反射涂层为二氧化钛、铝粉。所述热吸收涂层为CoCuMnOx太阳能选择性吸收涂料。其优点在于不仅能够减少建筑在夏季时通过太阳辐射获得的热量，减少冷负荷，同时增大建筑在冬季时通过太阳辐射所获得的热量，减少室内热负荷。
发明中，步骤d中玻璃微珠应阵列嵌入在基层中，嵌入部分为经过涂有反射涂层的半球形区域。
本发明既能够减少建筑在夏季通过太阳辐射获得的热量，减少室内冷负荷，同时又能增大建筑在冬季通过太阳辐射获得的热量，减少室内热负荷，有效的降低了建筑能耗，且具有原理简单，可操作性强的优点。
附图说明
图1为本发明实施例中热反射玻璃微珠热反射涂层及热吸收涂层的结构示意简图。
图2为本发明实施例中热反射玻璃微珠半球形区域涂层范围示意简图。
图3为本发明实施例中热反射玻璃微珠的布置图。
具体实施方式
下面根据附图以及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造为：a根据建筑所在区域的纬度以及建筑表面的放置方位，计算出太阳入射角的范围。b根据太阳入射角的范围以及玻璃微珠的直径计算出玻璃微珠上光线入射的范围及界限，将玻璃微珠等分为两个半球形区域，其中一个区域涂布涂层，另一个区域不做处理。c根据计算结果，玻璃微珠的相应区域涂布热反射涂层，剩余部分涂布热吸收涂层。d涂覆完成后，将涂有反射涂层的玻璃微珠固定在基层上。
步骤a中及步骤b中，太阳入射角的范围应当是所选地区计算日期内的最大值和最小值。
实例中，选取的玻璃微珠应满足直径小、杂质少且无气泡的特点，选取直径范围为3～10mm。同时为了使入射光线能够照射在反射涂层上，增大玻璃微珠的热反射效率，且使入射范围可控，应选择折射率n＝2的玻璃微珠。
步骤b中的玻璃微珠在进行处理时，球体由过球心的截面划分为两个半球型区域，选择其中一个球型区域作为热反射涂层以及热吸收涂层的涂覆区域，另一个半球形区域不做涂覆处理。图1为本发明实施例中热反射玻璃微珠热反射涂层及热吸收涂层的结构示意简图。
步骤c所述热反射涂层为二氧化钛、铝粉。所述热吸收涂层为CoCuMnOx太阳能选择性涂料。其优点在于减少建筑在夏季时通过太阳辐射获得的热量，减少冷负荷，同时增大建筑在冬季时通过太阳辐射所获得的热量，减少室内热负荷。
步骤d中玻璃微珠应阵列嵌入在基层中，嵌入部分为经过涂有热反射涂层及热吸收涂层的半球形区域。玻璃微珠应尽量密集的排布在基层上，从而增大热反射效率。

Claims (4)

1.一种对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造，其结构如下：a根据建筑所在区域的纬度以及建筑表面的放置方位，计算出太阳入射角的范围；b涂覆涂层，其特征在于：根据太阳入射角的范围以及玻璃微珠的直径计算出玻璃微珠上光线入射的范围及界限，将玻璃微珠等分为两个半球形区域，其中一个区域涂布涂层，另一个区域不做处理；c根据计算结果，玻璃微珠的相应区域涂布热反射涂层，剩余部分涂布热吸收涂层；d涂布完成后，将涂有反射涂层的玻璃微珠固定在基层上。
2.根据权利要求1所述的对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造，其特征在于：所述玻璃微珠应选择折射率n＝2的玻璃微珠，玻璃微珠的直径为3～10mm。
3.根据权利要求1所述的对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造，其特征在于：步骤b中所述玻璃微珠由过球心的截面划分为两个半球型区域，选择其中一个球型区域作为热反射涂层及热吸收涂层的涂覆区域，另一个半球形区域不做涂覆处理。
4.根据权利要求1所述的对太阳热辐射选择性吸收与反射材料的构造，其特征在于：所述的热反射涂层材料选择二氧化钛、铝粉，热吸收涂层材料选择CoCuMnOx太阳能选择性吸收涂层。
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