如何解决铯钨青铜涂层的过热问题?

铯钨青铜涂层(Cs0.33WO3涂层)因具有较高的近红外光(NIR)吸收能力,而能有效降低建筑的太阳热增益和空调能耗。然而,由于该涂层具有明显的光热转换效率(73%),即吸收的太阳能被高效地转化为热能(光照360s后,材料表面温度升高了56℃),而会导致建筑玻璃窗表面过热,产生二次热辐射,进而影响其隔热性能。

如何解决铯钨青铜涂层的过热问题图片

为了解决Cs0.33WO3涂层产生的二次热辐射问题,研究者将铯钨青铜与相变储能材料(PCMs、如石蜡)进行复合,幷设计了一种新型的节能复合窗。在这种复合窗的制备过程中,采用固相法制备了六方相Cs0.33WO3纳米颗粒,幷通过溶胶-凝胶法制备了Cs0.33WO3/SiO2复合溶胶,采用刮涂法将溶胶大面积涂覆在商用空白玻璃上;然后将空白玻璃与涂有Cs0.33WO3/SiO2涂层的玻璃组成玻璃槽,将熔融的石蜡灌入到玻璃槽中制成复合窗。

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在阳光强烈时,该复合窗可以通过Cs0.33WO3/SiO2涂层吸收红外光,减少红外光射入建筑物内。同时,石蜡熔融相变过程,抑制Cs0.33WO3涂层温度的增加以及二次热辐射。当环境温度足够低时,石蜡可以通过凝固相变过程,将相变储能材料储存的热能逐渐释放至室内环境中。因此,这种Cs0.33WO3-石蜡复合窗可以有效保持建筑室内温度的稳 定舒适。

研究表明:在自制测温建筑模型中,Cs0.33WO3-石蜡复合窗可以降低室内温度变化,使室内温度变化维持在7.3℃以内,而空白玻璃窗的室内温度变化在24.2℃以内。该复合窗有望提高建筑的节能效率,幷且这种复合窗更适用于昼夜温度波动较大或季行间温度波动较大的地区。

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