[发明专利]基于复合材料的被动式辐射冷却结构及冷却方法

说明书

本发明公开了一种基于复合材料的被动式辐射冷却结构及冷却方法：包括传热材料层、反射材料层、发射材料层、隔热腔体层和遮盖材料层，传热材料层用于将热量从被冷却体向外传递，反射材料层用于将透进的太阳光反射回去同时将来自于传热材料层的热量向外传递，发射材料层用于将反射材料层传递的热量以红外线的形式发射出去，隔热腔体层用于阻止外界环境的热量传递给被冷却体，遮盖材料层与发射材料层之间形成隔热腔体层，遮盖材料层用于保证发射材料层发射的红外线发射出去。本发明能够为某些场合和设备提供被动式降温，起到冷却的作用。

技术领域

本发明涉及冷却领域，更具体的说，是涉及一种基于复合材料的被动式辐射冷却结构及冷却方法。

背景技术

目前，很多领域需要降温，比如建筑、军工、电子、机械设备等。建筑物当室外温度高时，需要空调降温；在没有空调的情况下，采用电风扇或水蒸发降温。在机械设备领域，设备运行后会散发热量，温度高到一定程度将影响设备运行效率，必须降温。

在这些无法采用主动式手段的场合或者为了节能，采用本发明可以起到冷却的作用。

发明内容

本发明的目的是为了解决制冷能耗大或者无法采用主动式制冷的问题，提供一种基于复合材料的被动式辐射冷却结构及冷却方法，能够为某些场合和设备提供被动式降温，起到冷却的作用。

本发明的目的可通过以下技术方案实现。

基于复合材料的被动式辐射冷却结构，由组合材料层构成，所述组合材料层设置于被冷却体上部，所述组合材料层包括由内至外依次设置的传热材料层、反射材料层、发射材料层、隔热腔体层和遮盖材料层，所述传热材料层用于将热量从被冷却体向外传递，所述反射材料层用于将透进的太阳光反射回去同时将来自于传热材料层的热量向外传递，所述发射材料层用于将反射材料层传递的热量以红外线的形式发射出去，所述隔热腔体层用于阻止外界环境的热量传递给被冷却体，所述遮盖材料层与发射材料层之间形成一个腔体，作为隔热腔体层，所述遮盖材料层具有高红外透过率，用于保证发射材料层发射的红外线发射出去。

所述发射材料层采用高红外线透过率的透明材料层，内附8-13μm高发射率的发射物质层，将热量以8-13μm红外线的形式发射出去。

本发明的目的还可通过以下技术方案实现。

本发明基于复合材料的被动式辐射冷却方法，包括以下步骤：

第一步：在传热材料层上铺设反射材料层，反射材料层一方面将外界透过的太阳光反射回去，另一方面将来自于传热材料层的热量向外传递；

第二步：在反射材料层上铺设发射材料层，发射材料层将来自于被冷却体的热量以红外线的形式发射出去；

第三步：在发射材料层上面架空铺设遮盖材料层，遮盖材料层采用高透光性材料，用于保证发射材料层发射的红外线发射出去；

第四步：遮盖材料层与发射材料层之间形成一个空腔，作为隔热腔体层，用于阻止外界环境的热量传递给被冷却体；

第五步：上述传热材料层、反射材料层、发射材料层、隔热腔体层和遮盖材料层构成被动式辐射冷却结构，将被动式辐射冷却结构通过传热材料层与被冷却体接触，传热材料层将被冷却体的热量依次传递给反射材料层和发射材料层，再由发射材料层将热量以红外线的形式发射出去。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明形成完整的被动式辐射冷却组合，通过反射材料层反射透进的太阳光降低太阳辐射热；通过隔热腔体层阻止外界环境热量传向被冷却体；利用传热材料层将被冷却体的热量传递出去；采用发射材料层将来自于被冷却体的热量以红外线的形式发射出去；采用遮盖材料层起到隔热作用，同时保证发射材料层发射的红外线能够发射出去。