辐射制冷涂料的机理及其应用的分析.pdf

中山大学硕士学位论文摘要随着社会发展和人类生活水平的提高,人类对能源的需求越来越大,但目前大量使用的能源却是储量有限、短期不可再生、严重污染环境的矿石能源,所以提高能量利用效率、开发节能技术是刻不容缓的任务。建筑物及各类高温场所的制冷技术是目前的能耗大户,开发应用于建筑物节能的、高效的辐射制冷涂料和技术具有非常重要的经济价值及社会意义。另外,在世界上很多干旱地区,淡水极其缺乏,采集淡水非常艰难、且成本高昂,缺乏有效获取水源的手段,辐射制冷涂料及技术有潜力提供采集露水的有效方法、缓解淡水缺乏问题。本论文主要开发、测试一类高效的辐射制冷涂料,并对其热辐射机理进行了相关探讨,通过实验与数值模拟的方法分别测试与分析了此涂料的辐射制冷性能,并实时测试露水采集的效果。论文主要考察选材、组分配比、温度、晶型、粒度、涂层厚度及掺杂等因素对涂料发射率的影响,使用自行设计的、基于红外热成像仪的发射率测试系统测定了样品的发射率数值,进而筛选出了最佳的参数及条件,开发出了一种在8~、具有良好光谱选择性的辐射制冷涂料。通过对样品进行X射线衍射分析、粒度分析及厚度分析,了解样品的晶型、物相状况、粒度及厚度,进一步探讨了晶型、物相、粒度及厚度与涂料发射率之间的联系,揭示了其热辐射的机理。为了测试此涂料的辐射制冷效果及应用潜力,本论文采用实验与数值模拟相结合的方法研究了此涂料应用于露水收集的效果。在实验研究中,分别将此涂料涂覆在铝基板、铁基板及玻璃基板表面,测得辐射制冷工况下的基板温度、环境温度及露水收集量;在数值模拟部分,采用专业热辐射模拟软件Thermal Desktop来模拟上述各个基板与高层大气之间的换热情况。关键宇:辐射制冷涂料;发射率;Thermal Desktop;露水收集中山大学硕士学位论文 Abstract With thefastdevelopment ofthesociety andtheimprovement ofthelivingcondition, thedemand ofenergy isincreasing ,the most energy consumed nowadays isgenerated from fossilfuels,which are non-renewable energy resources with alimitation of reserve and usually cause heavy environmental ,it’S veryimportant toimprove the efficiency ofenergy and to exploit llewenergy mercial buildings consume alarge amount theeconomic value andthesocial significance,it isof great importance to develop energy-saving and highly efficient radiativecooling painting and itsrelatedtechnology which Can beapplied mercial the otherhand,the lack offreshwater in desert and droughty grassland gradually e a severe problem inmany regions oftheworld,and itisshortofefficient methods to serve freshwater intheseareas.、Ⅳllile the radiative cooling materials and technology can be apotentional method tobeused incollecting freshwaterefficiently. Inthispaper anew kind ofhigh efficient radiative cooling painting has beendeveloped and tested toinvestigate itsproperties and radiation effectoftheradiative cooling properties andthe ability offreshwater-collecting are putation