动态热管理材料:相变储能与辐射制冷复合技术
2025-02-10 19:21
No.1338590732818325504
技术概要
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本技术涉及建筑和人体热管理技术,提供一种新型的动态热管理材料及其制备工艺。该材料通过以下步骤制备:首先,将液态金属镓(Ga)完全熔化;其次,向熔化的镓中添加金属颗粒,以实现相变储能与辐射制冷的复合效果,从而有效管理热量。
背景技术
目前频发的极端高温天气,使得人类对于制冷的需求日益增长。传统的制冷技术,如空调制冷由于过量使用电能和制冷剂,会产生大量的温室气体和废热,加剧温室效应和城市热岛效应。因此,面对能源短缺和环境污染的挑战,寻找一种高效、环保、节能的制冷方式具有重要意义。光谱调制的被动辐射制冷技术可以通过大气透明窗口(8-13μm)向寒冷的宇宙(≈3K)发射热辐射,从而将物体的温度降低到环境温度以下,这种技术已经成为了一种备受关注的制冷策略。 然而,这些静态辐射冷却器只能冷却物体,并在寒冷的夜晚或冬季继续辐射冷却,从而导致在低温下出现不良的“过冷”,由此加剧了供暖的成本,这可能会抵消在炎热天气节省的制冷能源。这种单一功能限制了其在某些场景中的应用。因此,开发一种适应环境条件变化的动态辐射冷却技术显得非常重要。 相变材料是一类特殊的材料,它们在热作用下会经历可逆的相变,并且能够在规定的温度范围内储存和释放大量潜热,具有能量密度高、温度波动小等优点。公开号为CN118342857A的专利文献公开了一种抗热冲击的相变储热与辐射制冷耦合的复合材料;液态金属Ga的熔点29.8℃接近室温,使其易于在固相和液相之间切换,并伴有快速的性能变化,并且Ga的热导率要远高于有机相变材料。 目前关于辐射制冷与相变储能材料相结合的发明主要为将辐射制冷膜与有机相变储能材料进行组合;但是传统的有机相变材料导热系数低,无法及时将热量散出;并且无法在夜间低温情况下展示出升温加热的功能。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
徐洪波  王思达  齐殿鹏  李垚
技术所属: 哈尔滨工业大学
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