[发明专利]一种新型可调发射率的热变色智能窗户

说明书

本发明公开了一种新型可调发射率的热变色智能窗户，包括窗框，窗框内部装设有玻璃组件，玻璃组件包括玻璃基板，玻璃基板一侧沉积有用于调节玻璃基板在中红外区域具有低辐射功能的金属氧化物涂层，金属氧化物涂层是一层透明氧化铟锡膜，玻璃基板另一侧装设有太阳能调节高辐射部分，太阳能调节高辐射部分包括第一聚乙烯层，第一聚乙烯层上部装设有羟丙基纤维素水凝胶层，羟丙基纤维素水凝胶层还装设有第二聚乙烯层，羟丙基纤维素水凝胶层被第一聚乙烯层和第二聚乙烯层包裹在中间，本发明可根据季节与气候的变化，动态地调节不同波段热辐射和太阳透过率，从而达到降低室内温度和节约能耗，降低建筑物夏季的冷却负荷和减少冬季的热量损失。

技术领域

本发明涉及热能回收利用领域技术领域，特别涉及一种新型可调发射率的热变色智能窗户。

背景技术

2018年《巴黎协定》的签署，强调了将全球变暖限值设定在1.5℃以减少二氧化碳排放和节约能源的重要性，并呼吁全球社会降低碳排放。由于建筑能耗占据了全球能耗的40％，供热、通风和空调应用能耗占据了建筑能耗的一半，提高空调的应用能效成为了提高建筑可持续性的关键任务。

与其他建筑构件相比，窗户被认为是建筑中最不节能的部分。窗户直射阳光是导致夏季室温升高的主要因素，而冬季30％以上的能量损失也是由窗户引起的。可见光(360-780nm)、近红外(780-2500nm)和中红外(8-13μm)这三种波长的光对窗户节能非常重要，其中，可见光和近红外有助于室内供暖，而中红外与热辐射有关。因此，理想的节能智能窗在夏季应具有较低的太阳透过率和较高的中红外发射率，以防止窗户被太阳光加热和通过热辐射迅速散热；而在冬季，窗在可见光和近红外波段都必须具有较高的透明度，并具有较低的中红外发射率，以促进太阳光加热和防止热量损失。有前途的节能智能窗应同时具有较高的太阳调制能力ΔTsol和良好的中红外发射率切换能力。

显色节能窗是目前比较流行的研究方向之一，因为它能在接收到刺激时调节阳光的透射。根据不同的刺激，显色节能窗可分为热致变色、电致变色、光致变色等几类。在不同的显色技术中，热致变色由于其被动和零能量输入的特性被认为是最稳健，经济和理性激励的一类。虽然显色智能窗显示出良好的太阳调制能力ΔTsol，但由于显色智能窗不能改变其中红外发射率，离理想的智能窗还存在一些差距。另一方面，被动式日间辐射冷却是一种新发现的技术，它通过反射太阳光并以中红外的形式将热量辐射到寒冷的外层空间来辅助房间的冷却。与传统的空调等暖通技术不同，辐射冷却技术不需要外部电源和冷却液的使用。由于其独特的性能，辐射冷却材料被广泛用作冷却源，辐射冷却膜，结构材料和节能涂料。然而，辐射冷却材料的性质限制了其作为智能窗的应用。首先，大多数辐射冷却材料透光率低，而高透光率对窗户的应用至关重要。其次，绝大多数辐射冷却材料的中红外发射率不可改变，辐射冷却效应增加了冬季的采暖能耗，既抵消了夏季节省的采暖能耗，又导致年能耗增加。因此，辐射冷却材料在冬季是不可取的，它在季节性变化的动态环境中的应用也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种新型可调发射率的热变色智能窗户，可根据季节与气候的变化，动态地调节不同波段热辐射和太阳透过率，从而达到降低室内温度和节约能耗，有利于减少建筑耗能，有利于降低建筑物夏季的冷却负荷和减少冬季的热量损失。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型可调发射率的热变色智能窗户，包括窗框，所述窗框内部装设有玻璃组件，所述玻璃组件包括玻璃基板，所述玻璃基板一侧沉积有用于调节玻璃基板在中红外区域具有低辐射功能的金属氧化物涂层，所述金属氧化物涂层是一层透明氧化铟锡膜，所述玻璃基板另一侧装设有太阳能调节高辐射部分，所述太阳能调节高辐射部分包括第一聚乙烯层，所述第一聚乙烯层上部装设有羟丙基纤维素水凝胶层，所述羟丙基纤维素水凝胶层还装设有第二聚乙烯层，所述羟丙基纤维素水凝胶层被第一聚乙烯层和第二聚乙烯层包裹在中间。

作为优选的，所述窗框上部装设有第一转轴，所述窗框下部装设有第二转轴，所述窗框可围绕第一转轴和第二转轴进行正反面旋转。