Низкая излучательная способность - Википедия - Low emissivity

Низкий коэффициент излучения (низкий е или же низкая тепловая излучательная способность) относится к состоянию поверхности, излучающему низкие уровни излучения. тепловой (тепловая энергия. Все материалы поглощают, отражают и излучают энергия излучения в соответствии с Закон планка но здесь первостепенное значение имеет особый интервал длин волн лучистой энергии, а именно тепловое излучение материалов. При обычном использовании, особенно в зданиях, основное внимание уделяется диапазону температур приблизительно от -40 до +80 градусов Цельсия, но в аэрокосмической отрасли и в промышленных процессах практическое значение имеют гораздо более широкие диапазоны.

Определение

Излучательная способность - это значение, данное материалам, основанное на соотношении выделяемого тепла по сравнению с идеальным черное тело, по шкале от нуля до единицы. Черное тело будет иметь коэффициент излучения 1, а идеальный отражатель - 0.

Закон Кирхгофа теплового излучения утверждает, что поглощение равно излучательной способности непрозрачный для каждой конкретной длины волны / частоты (материалы часто имеют совершенно разные коэффициенты излучения на разных длинах волн). Следовательно, если асфальт имеет значение излучательной способности 0,90 на определенной длине волны (например, длина волны 10 микрометров или тепловое излучение при комнатной температуре), его коэффициент теплового поглощения также будет равен 0,90. Это означает, что он поглощает и излучает 90 процентов лучистой тепловой энергии. Поскольку это непрозрачный материал, оставшиеся 10 процентов должны быть отражены. И наоборот, низкийе Материал, такой как алюминиевая фольга, имеет коэффициент теплового излучения / поглощения 0,03, а в качестве непрозрачного материала значение коэффициента теплового отражения должно составлять 1,0–0,03 = 0,97, что означает, что он отражает 97 процентов излучаемой тепловой энергии. Строительные материалы с низким коэффициентом излучения включают оконное стекло, изготовленное с металлооксидным покрытием, а также материалы для облицовки домов, отражающие теплоизоляционные материалы и другие формы тепловых барьеров для излучения.

Коэффициент теплового излучения различных поверхностей указан в следующей таблице.[1]

Поверхность материаловКоэффициент теплового излучения
Серебро, полированное0.02
Алюминиевая фольга0.03
Мрамор, гладкий0.56
Бумага кровельная или белая0,88 до 0,86
Асфальт0.88
Штукатурка грубая0.89
Кирпич0.90
Мрамор, полированный или белый0,89 до 0,92
Бетон грубый0.91
Стекло гладкое (без покрытия)0.91
Известняк0.92

Окна с низким коэффициентом излучения

Оконное стекло по своей природе обладает высокой теплоемкостью, как указано в таблице выше. Для улучшения терморегулирования (теплоизоляции и солнечных оптических свойств) на сырье наносятся тонкопленочные покрытия. натриево-известковое стекло. Используются два основных метода: пиролитический. химическое осаждение из паровой фазы и магнетронное распыление.[2][3] Первый предполагает осаждение фторированных диоксид олова при высоких температурах. Пиролитические покрытия обычно применяются на стеклянный поплавок завод при изготовлении стекла. Второй заключается в нанесении тонких слоев серебра с антиотражение слои. Магнетронное распыление использует большие вакуумные камеры с несколькими камерами осаждения для последовательного нанесения от 5 до 10 или более слоев. Пленки на основе серебра экологически нестабильны и должны быть заключены в изоляционное остекление или стеклопакет (IGU) для сохранения своих свойств с течением времени. Специально разработанные покрытия могут наноситься на одну или несколько поверхностей стеклопакета. Один тип покрытия (низкоэмиссионные покрытия) снижает излучение лучистого инфракрасный энергия, таким образом, сохраняя тепло на той стороне стекла, где оно возникло, позволяя пропускать видимый свет. Это приводит к остеклению с лучшим контролем энергии - тепло, исходящее из помещения зимой, остается внутри (теплая сторона), в то время как летом тепло не излучается снаружи, сохраняя прохладу внутри.

Стекло может быть изготовлено с разной теплоотдачей, но оно не используется для окон. Определенные свойства, такие как содержание железа, можно контролировать, изменяя свойства теплоизлучения стекла. Этот «естественный» низкий коэффициент теплового излучения обнаруживается в некоторых составах боросиликатный или же Pyrex. Естественно, низкоэмиссионное стекло не обладает свойством отражать ближний инфракрасный (NIR) / тепловое излучение; напротив, этот тип стекла имеет более высокое пропускание в ближнем инфракрасном диапазоне, что приводит к нежелательным потерям (или увеличению) тепла в здании с этим типом окон.

Критика низкоэмиссионных окон

Было высказано предположение, что высокая отражательная способность окон с низким энергопотреблением может способствовать концентрации солнечного излучения, которое потенциально может нанести ущерб окружающей среде; О повреждении подъездных путей домов и автомобилей сообщалось не только в новостях,[4][5] но также может вызвать юридические проблемы.[6]

Окна с низким энергопотреблением также могут блокировать радиочастотные сигналы. Здания без распределенные антенные системы может тогда пострадать деградировать прием сотового телефона.[7]

Светоотражающая теплоизоляция

Основная статья: Сияющий барьер

Отражающая теплоизоляция обычно изготавливается из алюминиевой фольги с различными материалами сердцевины, такими как полиэтилен низкой плотности пена, полиэтиленовые пузыри, стекловолокно или аналогичные материалы. Каждый материал сердцевины имеет свой собственный набор преимуществ и недостатков, основанных на его способности обеспечивать термический разрыв, глушить звук, поглощать влагу и противостоять горению во время пожара. Когда в качестве облицовочного материала используется алюминиевая фольга, отражающая теплоизоляция может остановить 97% лучистого теплообмена. В последнее время некоторые производители светоотражающей теплоизоляции перешли на облицовку из металлизированного полиэтилена. Долгосрочная эффективность и долговечность таких покрытий все еще не определены.

Светоотражающая теплоизоляция может быть установлена ​​в различных областях и местах, включая жилые, сельскохозяйственные, коммерческие, аэрокосмические и промышленные сооружения. Некоторые распространенные установки включают обертывание домов, обертки для воздуховодов, обертки для труб, под лучистыми полами, внутренние полости стен, системы крыш, чердачные системы, системы фюзеляжа самолетов, системы космических зондов и пространства для ползания. Светоотражающая теплоизоляция может использоваться как отдельный продукт во многих приложениях, но также может использоваться в комбинированных системах с более высокой массой изоляции. R-значения необходимы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Справочник ASHRAE 2009: основы - IP Edition. Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха. 2009 г. ISBN  978-1-933742-56-4. «IP» относится к единицам измерения в дюймах и фунтах; Также доступна версия справочника с метрическими единицами измерения.
  2. ^ Хилл, Расс (1999). Применение и рынки стекла с покрытием. Фэрфилд, Калифорния: BOC Coating Technology. С. 1–4. ISBN  0-914289-01-2.
  3. ^ Кармоди, Джон, Стивен Сельковиц, Лиза Хешонг (1996). Жилые окна: руководство по новым технологиям и энергоэффективности (1-е изд.). Нью-Йорк: Нортон. ISBN  0-393-73004-2.
  4. ^ Уорник, Сьюзен (6 июля 2012 г.). «Тающие машины, дома привязаны к энергоэффективным окнам». WCVB. Получено 2019-03-22.
  5. ^ Пейдж, Рэнди (25 января 2012 г.). «Женщина утверждает, что энергоэффективные окна соседа плавят ее Toyota Prius». CBS Лос-Анджелес. Получено 2014-07-16.
  6. ^ Дэвид Н. Крамп, младший директор отдела юридических исследований: Солнечный свет отражается от окон с двойным остеклением и повреждение виниловой обшивки и других материалов www.nahb.org Национальная ассоциация домостроителей (NAHB), правовая защита и образование
  7. ^ Форд, Трейси (23 июня 2011 г.). «DAS в действии:« Зеленые »здания противоречат распространению радиочастот». Новости RCR Wireless. Получено 2014-07-16.

внешняя ссылка