[发明专利]一种光栅选择性无源辐射制冷装置

说明书

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种光栅选择性无源辐射制冷装置，包括光栅选择性辐射器、制冷剂通道、保温层和有机透明盖体；所述制冷剂通道呈矩形管状结构设置于所述光栅选择性辐射器的底部，所述有机透明盖体设置于所述光栅选择性辐射器的顶部；所述保温层设置于所述光栅选择性辐射器和所述制冷剂通道的外部；所述制冷剂通道一端的制冷剂通道入口与压缩机连接，另一端的制冷剂通道出口通过节流阀与室内连通。本发明利用天空这个巨大的冷源，在没有能源消耗的条件下，采用辐射制冷的方式获取冷量；该装置可根据选取的光栅材料不同实现50~200W/m²的制冷功率，可以很好的作为建筑室内供冷装置或其他空调系统的辅助散热装置。

技术领域

本发明属于制冷技术领域，具体涉及光栅选择性辐射制冷系统。

背景技术

近年来，城市热岛效应和化石燃料的燃烧引起的全球气候变暖使得室外环境温度迅速升高，而建筑物的散热通常由空调通风系统来解决，这些系统的能耗占建筑总能耗的一半以上，同时一次能源在转化利用过程中造成了大量的污染和浪费，因此为了解决日益严峻的能源困局，国内外学者开始将目光转向低消耗、高效率、零污染的建筑节能技术，希望达到降低现有建筑对一次能源依赖程度的目的。

光栅是一种常见的微结构，其结构通常由大量等宽等间距的狭缝构成。利用微结构表面特性对辐射特性的影响，进行波长选择性调控成为了如今的研究热点之一。与传统的热辐射辐射特性调控相比，传统技术大多依靠改变物性来实现，微结构可以凭借表面等离子/声子极化、磁极化、微腔共振等电磁特性，对辐射特性的调控变得更为高效。光栅微结构的波长选择性研究和应用已经深入到多个领域，如太阳能电池，热光伏装置，辐射制冷等。

天空辐射制冷是利用天空这个巨大的冷源，在没有能源消耗的条件下，采用辐射制冷的方式获取冷量的一种被动式技术。该技术以无外部能量输入的优势获得研究者的喜爱，并且其不含任何移动和易损部件，是一种拥有巨大潜力的可再生能源建筑节能制冷技术。

正是基于上述原因，本发明设计了一种光栅选择性无源辐射制冷装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光栅选择性无源辐射制冷装置，能够将光栅选择性辐射器面向天空，将制冷剂通道中流动的工质的热量以热辐射的形式发射给天空，从而得到低温的制冷剂工质，再将低温制冷剂送入建筑内或者储能装置进行换热。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种光栅选择性无源辐射制冷装置，包括光栅选择性辐射器、制冷剂通道、保温层和有机透明盖体；所述制冷剂通道呈矩形管状结构设置于所述光栅选择性辐射器的底部，所述有机透明盖体设置于所述光栅选择性辐射器的顶部；所述保温层设置于所述光栅选择性辐射器和所述制冷剂通道的外部；所述制冷剂通道一端的制冷剂通道入口与压缩机连接，另一端的制冷剂通道出口通过节流阀与室内连通。

所述光栅选择性辐射器为光栅选择性无源夜间辐射器和光栅选择性无源全天辐射器；所述光栅选择性无源夜间辐射器内材料为在8~13μm波段的大气窗口具有高发射率的材料；所述光栅选择性无源全天辐射器内材料为在8~13μm波段的大气窗口具有高发射率，在0.2~2μm的太阳光波段具有高反射率的材料。

所述保温层采用泡沫材料或橡胶材料制成，其厚度不小于2cm。

所述有机透明盖体由有机硅材料或聚苯乙烯材料制成。

本发明的有益效果在于：

1.本发明天空辐射制冷技术，全程无外部能量输入、无污染、高效率、无移动部件，与传统的空调制冷技术相比更可靠和便捷；