李工 158-1093-6193

最近，各地国家电网纷纷招标辐射制冷涂料，让很多人觉得很神秘，并且无从下手，不知道怎么找这种材料。其实，在内行人看来，它就是打了一个剥离的概念名词，搞了一个噱头把大家晃了一下！

提到太阳热反射涂料，相信大家都比较熟悉，从早期航空航天的太空隔热涂料，到后来最早转民的志盛威华的常温降温涂料（又叫防晒隔热涂料），再到后来被大家纷纷热炒的晒不热涂料、反光隔热涂料、冰冻隔热涂料，都属于太阳热反射涂料的范畴。

说起辐射制冷涂料，可能大家就比较陌生了。但是志盛威华早已把反射太阳热和辐射制冷两种功能合二为一了，并成功应用于热反射涂料系列里面了。这也是为什么很多公司模仿志盛威华的常温降温涂料不成功的原因之一。

下面让李工带您了解一下辐射制冷的原理。

大家之所以对辐射制冷涂料很陌生，是因为研究它的人比较少。人类对辐射传热的应用主要集中在相对高温下强化辐射传热方面，比如：强化工业锅炉和工业窑炉的辐射传热效率，从而节约燃料能源。而在常温下，由于热辐射体与被辐射环境的温差很小，使得物体的辐射散热能力很有限，所以实际应用价值也不大。但是我们可以想象一下，如果我们能够让地球上的常温辐射体“不受任何阻挡”的直接辐射到温度非常低的宇宙中去或者高空大气中去，也就是说让常温辐射体直接与宇宙中的超低温环境进行辐射换热，那么就可以形成很大的温差和很可观的辐射效率。这种以极低温的宇宙环境（或者高空大气）为地球上常温辐射体的辐射换热对象（或者叫热沉）的降温方式，就是我们所说的辐射制冷。

我们都知道，地球上所有的物体都被大气层包围着，并不能与外界超低温的宇宙空间直接接触，那么如何能创建一个 “不受任何阻挡”的热辐射通道呢？其实，所谓的“不受任何阻挡”，就是让辐射体发出的电磁波能够全部或者大部分透射过大气层，找到了这个能够透射的电磁波波段也就找到了“不受任何阻挡”的热辐射通道。

我们先来看一下大气的大气的光谱透射图谱（如下图所示），可以看出，大气层对不同波长的电磁波的辐射透过率不同且差别较大。在透过率较高的波段，我们可以认为电磁波能够自由的穿透大气层，也可以把这些波段称为大气窗口。同时，我们也看到了，大气中的水汽、二氧化碳、臭氧对特定波段的吸收能力较强，因此这些成分含量的变化会引起大气层光谱透过率的大小变化，但是对透射光谱波段的分布却基本不影响。

从上图可以看出，大气的红外辐射主要分 3个窗口：0.76-2.5μm波段、3-5μm波段、8-13.5μm波段。其中0.76-2.5μm波段中透射率忽高忽低不稳定，而在3-5μm波段和8-13.5μm波段相对较稳定。此外，由于地球上常温下物体基本都在273K-373K范围，根据维恩位移定律，其辐射的能量主要集中在远红外波段，因此，只有8-13.5μm波段这个大气窗口对地球常温物体的辐射制冷有意义了。

读到这里，估计大家就有点明白了李工介绍辐射制冷的意义所在，以及它与太阳热反射涂料有什么关系。对于一个好的太阳热反射涂料来说，我们暂且先抛开对热传导的阻隔性不说，首先要对可见光和近红外波段（也就是0.4-3.0μm）有很高的反射率，因为太阳光辐射的能量主要集中在0.4-2.5μm波段。除此之外，它还要对8-13.5μm波段具有较高的辐射发射率，虽然这样会使涂层吸收太阳光中8-13.5μm波段的热量，但毕竟太阳光辐射的能量在8-13.5μm波段占比非常少，相比之下，它通过大气窗口对低温宇宙环境的辐射能量是非常大的。

那么问题又来了，这种涂层在对太阳主要能量的高反射和对低温宇宙的高辐射综合作用下，其温度要低于其附近周围环境的温度。此时，附近的空气和物体就会由于这个温差来加热这个冷物体，并且加热的功率随着温差的增大而增强，从而破坏了反射隔热和辐射制冷的效果。对于这一点，志盛威华公司早已明白，所以在防晒隔热涂料中加入了空心微珠来延缓这种加热传热效率。

总之，要做出一款节能好的常温降温涂料是非常不容易的，因为它需要多种不同材料来支撑其不同的作用机理，且要通过模拟计算来平衡各种材料的占比。至于如何选择和平衡反射材料、辐射材料及阻隔材料，小编在这里就不便透漏了。——李工 158---1093---6193