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热反射隔热涂料原理分析 |
高温夏季,气温炎热,物体在太阳下烘烤暴晒,物体表面温度升高,房屋也不例外,给工作、生活、物品的存放带来很多麻烦。隔热就成为隔热降温的重点,包括厂房、楼房、平房、粮库等,房屋隔热保温节能是我国节能工作的重点之一,而外墙外隔热保温已成为房屋节能的主产品。对于热工设计时以保温为主的地区,如严寒地区和寒冷地区,外墙外保温不仅合理,而且适用,发展较快。而对于热工设计时一般只考虑隔热的夏热冬暖地区,或热工设计时以隔热为主的夏热冬冷地区,目前的一些外墙外保温存在进一步完善的空间。
太阳辐射能对房屋物的热环境和能耗有着十分重要的作用。根据波长的长短,太阳光可以分为紫外线、可见光和红外线。紫外线的波长小于400nm,约占太阳总能量的5%。可见光波400~760nm,约占太阳总能量的45%。而红外线的波长大于760nm,约占太阳总能量的50%。可见,太阳能主要集中于可见光区和红外区。
太阳辐射热通过向阳面,特别是东、西向窗户和外墙以及屋面进入室内,从而造成室内过热。因此这些部位也是房屋物夏季隔热的关键部位。房屋围护结构太阳辐射热平衡方程可以简化如下:
Q1=I0-Q2-Q3,Q1——外表面向室内传导的热量,W/m2,I0——太阳辐照度,W/m2;Q2——外表面反射的太阳辐射热量,W/m2,Q3——外表面发射的热量,W/m2。
当然,严格地说,还有外表面吸收的大气辐射热量,外表面吸收的地面及物体辐射热量,以及室外空气和外表面对流传热量。
因为涂膜外表面是非透明的,所以太阳辐射热量一部分被外表面反射,一部分被吸收。其中外表面反射的太阳辐射热量可按下式计算:
Q2=αI0=(1-ρ)I0,α——外表面反射率,%,ρ——外表面吸收率%。
就颜色来说,红色将红光反射出去,蓝色将蓝光反射出去,白色反射热量多,黑色吸收热量多。这也就是为什么绝大多数热反射涂料是白色和浅色的原因。此外,还有反射红外线的材料,毕竟红外部分占了太阳50%的能量。这就是说,也可以通过选择吸收生产有色热反射隔热涂料。
外表面涂膜的全反射率越高,外表面反射的太阳辐射热量就越多,而吸收的太阳辐射热量就越少。也就是说,向室内传导的热量就越少,夏天空调负荷就越低。
在外表面吸收的热量中,一部分被外表面辐射出去,一部分传至室内。外表面辐射热量的计算如下:
Q3=εwCb(T/100)4
εw——外表面发射率,%;
Cb——黑体发射常数,5.67W/(m2·K4);
T——外表面绝对温度K。
严格来说,换热要考虑角系数等因素。这里仅作定性分析。发射主要是长波辐射,即以红外的形式把热量发射出去。
对于某些光谱带,如8~13.5μm,存在大气窗,即大气中二氧化碳和水蒸气等对这些光谱带的光是不吸收的,它们会无阻碍地通过大气,而被发射至大气外层。这不仅有利于隔热,还对解决热岛效应有好处。
比如说,夏天涂膜外表面温度为47℃,则对应光谱辐射力的波长约为9.06μm,因此发射的红外线基本在8~13.5μm光谱带范围内。关键是提高在该波段的发射率。
外表面涂膜的发射率越高,向室内传导的热量也就越少,降温能耗就越低,即越节能。热反射隔热涂料是涂料涂层通过反射太阳光的热量,来达到物体隔热降温效果。
莱格卫热反射隔热涂料,是针对房屋外墙隔热涂料,涂料涂层对太阳热反射率可以达到90%,夏天时涂层降温可以达到15℃以上,空间温度可以降低3℃-10℃,而且太阳光越强越热,涂层降温温差就越明显。莱格卫隔热涂料涂层光滑自洁,长久保持涂层的高效热反射性。涂料属于水性环保涂料,各项性能指标处于国内先进水平,在石化、运输、房屋等民用与工业领域具有极高的应用领域,能够满足物体的隔热降温、节能降耗等要求。
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