一种兼具辐射制冷和遮阳无色透明可视窗

本发明涉及辐射玻璃，具体为一种兼具辐射制冷和遮阳的无色透明可视窗。

背景技术：

1、“遮阳”是使用某种物理方式阻隔太阳辐射热和太阳光线通过建筑进入室内。太阳能热量传递方式有：热传导、热对流和热辐射。由于太阳能量传递主要方式为热辐射，所以人们重点研究热辐射对室内环境的影响。

2、太阳辐射主要分为三个波段：红外线、可见光、紫外线，其中紫外光线热量占整个太阳能热量的3％，可见光占44％，红外光线占53％。

3、大气窗口(atmospheric window)指天体辐射中能穿透大气的一些波段。由于地球大气中的各种粒子对辐射的吸收和反射，只有某些波段范围内的天体辐射才能到达地面。大气窗口的光谱段主要有：微波波段(0.3-10ghz/0.03-1m)，热红外波段(8000nm-14000nm)，中红外波段(3500nm-5500nm)，近紫外、可见光和近红外波段(200nm-380nm，380nm-780nm，780nm-2500nm)。

4、建筑玻璃窗一方面透射太阳光使室内热量积累，而室内积累的热量也不能及时辐射出去，进而造成室温升高。用于室内降温的空调能耗占建筑能耗50％以上。而空调能耗一半是由于窗户能量传输引起的。为此建筑玻璃窗的遮阳性和辐射制冷能是必须的。同时，汽车玻璃面积也较大，在阳光照射下，阳光透射的热量及积累的热量也很高，而由此造成汽车空调消耗功率约3-5千瓦，并增加15％-20％的油耗，为此，提升汽车玻璃遮阳和辐射制冷能力对减小汽车能耗有重要意义。遮阳和辐射制冷能提高居民居住舒适性，且减少空调能耗，节约资源，低碳环保。另一方面，建筑和汽车玻璃除满足遮阳和辐射制冷的需求，还需具有色泽要求，其颜色与裸玻璃相似最好。

5、现有技术中，《在线淡蓝色低反射阳光控制镀膜玻璃制备工艺[j].》中，采用两台镀膜机反应器，以锡源、锑源、o2、h2o及载气作为反应气体，在玻璃基板表面镀上具有合适的锑掺杂量和厚度的第一掺锑二氧化锡层和第二掺锑二氧化锡层制成阳光控制型镀膜玻璃，这是一种特色镀膜玻璃产品，对波长350～1800nm的太阳光具有一定控制作用。金属氧化物膜层同时具有阳光控制和保温隔热的特点，从而实现节能效果，主要适用于温暖气候和炎热气候地区。该产品的特点为：夏季，其优异的遮阳性能，可以减少进入室内的热量，从而降低制冷空调能耗。

6、《新型节能镀膜玻璃》新推出一款在线镀膜玻璃产品。该型玻璃同样是采用cvd工艺，镀在无色透明浮法玻璃上的产品。膜层分为底膜和顶膜2层，底膜为1层硅化合物膜，顶膜即功能膜是1层金属氧化物膜。这种膜层具有突出的高遮阳、低辐射、保温隔热性能,，它更加适合在夏热冬暖气候或其它需要高遮阳的环境使用。比普通low-e玻璃具有更低的太阳能透过率，也就是说遮阳能力大大提高。它很好的平衡了保温和遮阳两大功能,从而实现节能效果。

7、《溶胶凝胶法sb掺杂sno2薄膜的制备、性能及新型节能镀膜玻璃的研究》史金涛以无机金属盐sncl2·2h20和sbcl3为原料，采用溶胶凝胶浸渍法制备得到光学、电学性能较为优良的掺锑sno2薄膜。在掺杂浓度为[sb/(sn+sb)mol％]为15％，浸渍涂膜5层，经500℃干燥固化热处理后得到的sno：sb薄膜，得出高掺杂宽禁带半导体材料如sno2等以其优异的光学性能，低廉的原料价格和方便的制备工之，能够成为经济性节能镀膜玻璃的主要膜层材料。

8、专利cn201380015237.0公开了一种遮阳玻璃制品，包含玻璃基底，在该玻璃基底的一个面上设置具有日光防护功能的层的叠层，其中该叠层包括以下层的序列，从玻璃基底的表面开始：用于保护上层以抵抗来自玻璃基底的碱金属离子迁移的下层，其厚度为25至100nm，优选40至90nm。铟和锡的混合氧化物(ito)层，厚度为100至250nm，优选100至200nm，用于保护该ito层以抵抗大气氧的上层，特别是在诸如回火或退火的热处理过程中，该上层的厚度为25至100nm，优选40至90nm，所述上层和下层基本上由选自氮化硅、氮化铝或其混合物的介电材料组成，由含铬金属制成的中间层(该层任选部分或完全氧化和/或氮化)定位在所述ito层的任一侧上并与其接触，所述中间层的厚度为0.5至3纳米。该玻璃制品由此有利地能够通过促进光波长的透射率，即其波长为大约380至780nm，同时选择性反射更大部分的红外辐射，即其波长大于780nm，特别是近红外辐射，即其波长为大约780nm至大约1400nm。其由此能够保持该玻璃制品所保护的房间或乘客舱的高照明，同时尽量减少因晴朗天气中的太阳辐射而进入其中的热的量，其低辐射率性质附加地能够在寒冷天气中尽量减少穿过该玻璃制品的热损失。

技术实现思路

1、本发明为了解决玻璃兼具遮阳和辐射制冷的技术问题，提供了一种兼具辐射制冷和遮阳的无色透明可视窗。

2、实现本发明的技术方案是，一种兼具辐射制冷和遮阳的无色透明可视窗，结构为pet/金属ag网格/ito膜/玻璃/pdms。其中，ito薄膜和金属ag网格反射太阳光谱，而pdms是吸收近红外太阳光谱，同时pdms还会通过吸收热红外波段(8000nm-14000nm)，中红外波段(3500nm-5500nm)光谱，将室内多余的能量进行辐射制冷，进一步起到减温的目的。可以使得膜系结构达到辐射制冷效果，调节室内温度，减少空调的使用。

3、其中pet厚度为188μm，上附有250目，丝径为70μm的随机分布的金属ag网格，且附带50μm丙烯酸树脂的背胶。(2)玻璃厚度为1.1mm，其玻璃表面沉积的膜厚度200nm左右的ito薄膜，薄膜方阻为6-8ω/□，玻璃为。(3)pdms膜厚度为50μm-150μm。

4、该结构200-380nm最高反射率为5.15％，可见光波段(380nm-780nm)最高透射率为68.51％，近红外波段(780nm-2500nm)最高吸收率为99.66％，中红外波段(2500nm-15300nm)最高发射率为97.86％。该结构的太阳光谱直接反射比为1.180％，太阳光谱直接透射比为46.501％，太阳光谱直接吸收比为52.319％，可见光波段直接透射比为62.889％，紫外波段直接吸收比为98.679％。遮阳系数为0.7149。该膜具有良好的紫外线阻挡能力，有效防止紫外线的伤害。太阳光直接透射比为46.501％，通过控制阳光的进入，降低室内温度，提高舒适度。同时，该结构具有较高的太阳光直接吸收比，可达到52.319％，可将太阳光转化为热能，减少室内空调的使用。

5、本发明所述的pet/金属ag网格/ito膜/玻璃/pdms结构在2500nm-15300nm范围内的发射率整体都很高，可以将该波段范围的热量吸收掉，该膜系结构的辐射能力很强，可以通过辐射制冷，减少空调等制冷工具的使用，达到节能减排的效果。

6、本发明中的结构，其主要功能层主要是ito等透明导电膜层，其主要作用是兼具透光和反射太阳光谱的特点。但其反射性能较低，遮阳系数较小；另一方面其通过玻璃透射的能量由于其热红外的发射率低，使其能量不能及时散出去，室内温度较高，影响人的舒适度。本方案优点是，除了反射太阳光谱以外，还对太阳光谱具有较强的吸收，同时对热红外也具有较强的吸收，使得遮阳能力得到提升的同时，兼具辐射制冷的能力。

7、综上所述，本发明设计了一种颜色为中性的可视窗，其紫外波段高吸收、低透射；近红外高吸收；可见光高透射；中远红外高发射(辐射制冷)。该结构兼具遮阳、无色透明、辐射制冷的多重功能。