 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( август 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Низкая излучательная способность (низкая e или низкая тепловая излучательная способность ) относится к состоянию поверхности, которое излучает низкие уровни излучаемой тепловой (тепловой) энергии. Все материалы поглощают, отражают и излучают лучистую энергию в соответствии с законом Планка, но здесь основное внимание уделяется особому интервалу длин волн лучистой энергии, а именно тепловому излучению 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 области промышленных процессов практическое значение имеют гораздо более широкие диапазоны.
Определение [ править ]
Коэффициент излучения - это значение, данное материалам, основанное на соотношении выделяемого тепла по сравнению с идеальным черным телом по шкале от нуля до единицы. Черное тело будет иметь коэффициент излучения 1, а идеальный отражатель - 0.
Закон Кирхгофа теплового излучения гласит, что поглощение равно непрозрачной излучательной способности [ требуется пояснение ] для каждой конкретной длины волны / частоты (материалы часто имеют совершенно разные коэффициенты излучения на разных длинах волн). Следовательно, если асфальт имеет коэффициент излучения 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, низкий eтакой материал, 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. К строительным материалам с низким коэффициентом излучения относятся оконные стекла, изготовленные с металлооксидными покрытиями, а также материалы для обшивки домов, отражающие теплоизоляционные материалы и другие формы тепловых барьеров для излучения.
Коэффициент теплового излучения различных поверхностей указан в следующей таблице. [1]
| Поверхность материалов | Коэффициент теплового излучения |
|---|---|
| Серебро, полированное | 0,02 |
| Алюминиевая фольга | 0,03 |
| Мрамор, гладкий | 0,56 |
| Бумага кровельная или белая | 0,88 до 0,86 |
| Асфальт | 0,88 |
| Штукатурка грубая | 0,89 |
| Кирпич | 0,90 |
| Мрамор, полированный или белый | 0,89 до 0,92 |
| Бетон, грубый | 0,91 |
| Стекло гладкое (без покрытия) | 0,91 |
| Известняк | 0,92 |
Окна с низким коэффициентом излучения [ править ]
Оконное стекло по своей природе обладает высокой теплоизлучающей способностью, как указано в таблице выше. Для улучшения терморегулирования (теплоизоляции и солнечных оптических свойств) на сырое натриево-известковое стекло наносятся тонкопленочные покрытия . Используются два основных метода: пиролитическое химическое осаждение из паровой фазы и магнетронное распыление. [2] [3] Первый включает осаждение фторированного диоксида олова при высоких температурах. Пиролитические покрытия обычно наносятся на заводе по производству флоат-стекла при производстве стекла. Второй заключается в нанесении тонких слоев серебра с просветляющими слоями. Магнетронное напылениеиспользует большие вакуумные камеры с несколькими камерами осаждения, позволяющими последовательно наносить от 5 до 10 или более слоев. Пленки на основе серебра экологически нестабильны и должны быть заключены в изоляционное остекление или стеклопакет (IGU), чтобы сохранять свои свойства с течением времени. Специально разработанные покрытия могут быть нанесены на одну или несколько поверхностей стеклопакета. Один тип покрытия (покрытия low-e) снижает излучение лучистой инфракрасной энергии, таким образом сохраняя тепло на той стороне стекла, где оно возникло, и пропускает 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. Некоторые свойства, такие как содержание железа, можно контролировать, изменяя свойства теплоизлучения стекла. Этот «естественный» низкий коэффициент теплового излучения обнаруживается в некоторых составах боросиликата или пирекса . Естественно, низкоэмиссионное стекло не обладает свойством отражать ближнее инфракрасное (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 [ править ]
Было высказано предположение, что высокая отражательная способность окон с низким энергопотреблением может способствовать концентрации солнечной радиации, которая потенциально может нанести ущерб окружающей среде; О повреждении подъездных путей домов и автомобилей сообщается не только в новостях [4] [5], но также могут возникнуть юридические проблемы. [6]
Низкоэмиссионные окна также могут блокировать радиочастотные сигналы. В этом случае в зданиях без распределенных антенных систем может ухудшиться качество приема сотовых телефонов . [7]
Светоотражающая теплоизоляция [ править ]
Отражающая теплоизоляция обычно изготавливается из алюминиевой фольги с различными материалами сердцевины, такими как пенополиэтилен низкой плотности , пузыри из полиэтилена, стекловолокно или аналогичные материалы. Каждый материал сердцевины имеет свой собственный набор преимуществ и недостатков, основанных на его способности обеспечивать тепловой разрыв, глушить звук, поглощать влагу и противостоять возгоранию во время пожара. Когда в качестве облицовочного материала используется алюминиевая фольга, отражающая теплоизоляция может остановить 97% лучистой теплопередачи. В последнее время некоторые производители светоотражающей теплоизоляции перешли на облицовку из металлизированного полиэтилена. Долгосрочная эффективность и долговечность таких облицовок 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 в себя обертки 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. Отражающая теплоизоляция может использоваться как отдельный продукт во многих областях применения, но также может использоваться в комбинированных системах с массовой изоляцией , где требуются более высокие значения R.
Военное применение [ править ]
Покрытия с низким коэффициентом излучения нашли применение в невидимых технологиях, уменьшая тепловое инфракрасное излучение от военной техники в коротковолновой, средневолновой и длинноволновой инфракрасной частях электромагнитного спектра. [8]
См. Также [ править ]
- Селективная поверхность
Ссылки [ править ]
- ^ Справочник ASHRAE 2009: Основы - IP Edition . Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха. 2009. ISBN. 978-1-933742-56-4.«IP» относится к единицам измерения в дюймах и фунтах; Также доступна версия справочника с метрическими единицами измерения.
- ^ Хилл, Расс (1999). Применение и рынки стекла с покрытием . Фэрфилд, Калифорния: BOC Coating Technology. С. 1–4. ISBN 0-914289-01-2.
- ^ Кармоди, Джон, Стивен Селковиц, Лиза Хешонг (1996). Жилые окна: руководство по новым технологиям и энергоэффективности (1-е изд.). Нью-Йорк: Нортон. ISBN 0-393-73004-2.
- ^ Wornick, Сьюзен (6 июля 2012). «Тают машины, дома привязаны к энергоэффективным окнам» . WCVB . Проверено 22 марта 2019 .
- ↑ Пейдж, Рэнди (25 января 2012 г.). «Женщина утверждает, что энергоэффективные окна соседа плавят ее Toyota Prius» . CBS Los Angeles . Проверено 16 июля 2014 .
- ^ Дэвид Н. Крамп, младший директор, юридические исследования: солнечный свет, отраженный от двойных окон с низким энергопотреблением, и повреждение виниловой обшивки и других материалов www.nahb.org Национальная ассоциация домостроителей (NAHB), Правовая защита и образование
- ↑ Форд, Трейси (23 июня 2011 г.). «DAS в действии:« Зеленые »здания противоречат распространению радиочастотного излучения» . RCR Wireless News . Проверено 16 июля 2014 .
- Перейти ↑ Kelly, Lance C. (2020). Покрытия с низким коэффициентом излучения для снижения теплового инфракрасного излучения с военных платформ https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/low-emissivity-topcoats-for-the-reduction-of-thermal-infrared-emissions- из-военных-платформ / ].
Внешние ссылки [ править ]
- «Оконные технологии: низкоэмиссионные покрытия» . Эффективное оконное сотрудничество. Сайт поддерживается торговой организацией.
