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1辐射降温随着世界人口快速增长,人类对于能源消耗和制冷需求与日俱增,大量使用化石能源和制冷剂会造成全球变暖、空气污染、生态破坏等环境问题,严重威胁了人类生存和社会进步。
由于能源短缺和环境污染的日益严峻,寻找一种高效环保的节能方式已经成为全世界的关注热点[1]。
辐射制冷利用大气窗口向外太空辐射热量,既节约能源又没有污染,符合当今可持续发展的趋势,是一种绿色环保的被动式制冷方式。
当电磁波辐射穿过大气时,在大气中水蒸气、臭氧和二氧化碳等成分的作用下,会发生辐射能量的衰减,因此不同波长的电磁波对应的大气透过率存在差异。
大气窗口是指对于电磁波能量衰减较少的波段,即大气透过率高的波段[2]。
由于宇宙空间的温度极冷,与地表的常温物体具有巨大的温度差,因此会可以通过大气窗口进行地面物体和宇宙空间进行热量交换[3]。
在室温条件下,黑体主要发射8~13μm波段的辐射能量。
辐射冷却的机理可以概括为:当受到太阳照射时,物体反射或散射大量的太阳光能量;物体通过大气窗口朝着宇宙空间不断地发射大量的红外辐射能量,从而实现降低物体自身温度的目标。
辐射制冷技术是一种零污染的冷却技术,可以与多种技术相结合,从而实现应用在不同的工业领域,如建筑节能[2]、辐射制冷-太阳能集热器联合系统[4]、辐射制冷-太阳能光电光热系统的综合利用等[5]。
早在上世纪70年代,国外就对适合大规模生产的块状材料开展了广泛研究,如聚合物薄膜、着色涂料和无机涂料等。
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