Кіріспе

Төмен эмиссивтілік (төмен e немесе төмен жылу эмиссивтілігі) – сәулелі жылу (жылу) энергиясын аз мөлшерде шығаратын беттік қасиет. Барлық материалдар Планк заңына сәйкес сәулелену энергиясын сіңіреді, шағылыстырады және шығарады, бірақ бұл жағдайда назар материалдардың жылулық сәулеленуіне, яғни сәулелену энергиясының белгілі бір толқын ұзындығы диапазонына аударылады. Көбінесе, әсіресе құрылыс саласында, температура шамамен 40-тан +80 градус Цельсийге дейін қарастырылады, ал аэроғарыш және өнеркәсіптік процестерде одан да кең диапазон маңызды.

Анықтама

Эмиссивтілік – бұл материалдарға нөлден бірге дейінгі шкалада, қара денемен салыстырғанда, шығарылатын жылу мөлшерінің қатынасына сәйкес берілетін шама. Қара дененің эмиссивтілігі 1-ге тең, ал толық шағылыстыратын дененің мәні 0-ге тең болады. Кирхгофтың жылулық сәулелену заңына сәйкес, сіңіру қабілеті әрбір нақты толқын ұзындығы/жиілігі үшін эмиссивтілікке тең (материалдардың эмиссивтілігі әртүрлі толқын ұзындығында өзгеше болуы мүмкін). Сондықтан, егер асфальттың белгілі бір толқын ұзындығында (мысалы, 10 микрометр толқын ұзындығында немесе бөлме температурасындағы жылу сәулеленуінде) эмиссивтілік мәні 0,90 болса, оның жылу сіңіру қабілеті де 0,90-қа тең болады. Бұл оның сәулелі жылу энергиясының 90 пайызын сіңіріп, шығаратынын білдіреді. Материалдың мөлдір емес екенін ескерсек, қалған 10 пайызы шағылысуы керек. Керісінше, алюминий фольгасы сияқты төмен эмиссивтілік материалының жылу эмиссивтілігі/сіңіру қабілеті 0,03-ке тең, ал ол мөлдір емес материал болғандықтан, жылуды кері шағылыстыру қабілеті 1,0 – 0,03 = 0,97 болуы керек, яғни ол сәулелі жылу энергиясының 97 пайызын шағылыстырады. Төмен эмиссивтілік құрылыс материалдарына металл оксидтерімен жабылған терезе шынысы, үй қаптау материалдары, шағылыстыратын жылу оқшаулағыштар және сәулелі жылудан қорғайтын басқа да түрлер жатады. Әртүрлі беттердің жылу эмиссивтілігі келесі кестеде көрсетілген. Материалдардың беткі жылу эмиссивтілігі Күміс, жылтыратылған 0,02 Алюминий фольгасы 0,03 Мрамор, тегіс 0,56 Қағаз, шатыр немесе ақ 0,88-ден 0,86 Асфальт 0,88 Гипс, кедір-бүдыр 0,89 Кірпіш 0,90 Мрамор, жылтыратылған немесе ақ 0,89-дан 0,92 Бетон, кедір-бүдыр 0,91 Шыны, тегіс (жабылмаған) 0,91 Тас 0,92

Төмен эмиссивті терезелер

Терезе шынысы табиғатынан жоғары жылу шығару қабілетіне ие, жоғарыдағы кестеде көрсетілгендей. Жылуды басқаруды жақсарту (оқшаулау және күн сәулесінің оптикалық қасиеттерін) үшін шикі содалы-әктас шынысына жұқа пленкалар жабылады. Қолданыстағы екі негізгі әдіс бар: пиролиттік химиялық бумен жабу және магнитронды шашырату. Біріншісі фторланған қаз диоксидін жоғары температурада жабуды қамтиды. Пиролиттік жабындар әдетте шыны өндірісі кезінде флот-шыны зауытында қолданылады. Екіншісі күміс қабаттарын анти-рефлексті қабаттармен жабуды қамтиды. Магнитронды шашырату үшін 5-тен 10-ға немесе одан да көп қабаттарды тізбектей жабатын бірнеше жабу камералары бар үлкен вакуумдық камералар қолданылады. Күміс негізіндегі пленкалар қоршаған ортаға тұрақсыз және олардың қасиеттерін уақыт өте келе сақтау үшін оқшауланған шыныға немесе оқшауланған шыны пакетіне (IGU) енгізілуі керек. Бір немесе бірнеше оқшауланған шыны бетіне арнайы жасалған жабындар қолданылуы мүмкін. Бір типтегі жабын (төмен эмиссиялық жабын) сәулеленуші инфрақызыл энергияның шығарылуын азайтады, осылайша жылуды шынының пайда болған жағында ұстап, көрінетін жарықты өткізеді. Бұл қыста үйден шыққан жылу энергиясын жақсы басқаруға мүмкіндік беретін шыныға айналады (жылы жағы), ал жазда сырттан келетін жылу шығарылмайды, бұл ішкі жағын салқын ұстайды. Шыны әртүрлі жылу эмиссиялық қасиеттерімен жасалуы мүмкін, бірақ бұл терезелер үшін қолданылмайды. Темір мазмұны сияқты кейбір қасиеттерді бақылауға болады, бұл шынының жылу эмиссиялық қасиеттерін өзгертеді. Бұл "табиғи" төмен жылу эмиссиялық қасиет боросиликаттың немесе Pyrex-тің кейбір түрлерінде кездеседі. Әрине, төмен эмиссиялық шыны жақын инфрақызыл (NIR)/жылу сәулесін кері шағылыстыру қасиетіне ие емес; керісінше, бұл типтегі шыны жоғары NIR өткізгіштігіне ие, бұл сол типтегі терезесі бар ғимаратта немесе жылудың жоғалуына (немесе пайда болуына) әкеледі.

Төмен Э-терезелерді сынға алу

Төмен E терезелердің жоғары шағылысу қабілеті күн сәулесін шоғырландырып, қоршаған ортаға зиян келтіруі мүмкін деген ұсыныс жасалды; үйлердің қаптамалары мен автомобильдерге келтірілген зиян туралы ақпараттар жаңалықтарда ғана емес, сонымен қатар заңдық мәселелерге де алып келуі мүмкін. Төмен E терезелер радиожиілік сигналдарын да тоқтатуы мүмкін. Бөлінген антенна жүйесі жоқ ғимараттарда ұялы байланыс нашар болуы мүмкін.

Жарық шашыратушы жылу оқшаулағышы

Айналдыратын жылу оқшаулағышы әдетте алюминий фольгасынан және төмен тығыздықтағы полиэтилен көбігі, полиэтилен көпіршіктері, шыны талшығы немесе ұқсас материалдар сияқты әртүрлі негізгі материалдардан жасалады. Әрбір негізгі материалдың жылуды бөліп тұру, дыбысты жұмсарту, ылғалды сіңіру және өрт кезінде жануға төзу қабілетіне байланысты өз артықшылықтары мен кемшіліктері болады. Алюминий фольгасы беттік материал ретінде қолданылғанда, айналдыратын жылу оқшаулағышы сәулелі жылудың 97% тоқтатуға мүмкіндік береді. Жақында кейбір жылу оқшаулағышын өндірушілер металданған полиэтилен қаптамасына көшті. Мұндай қаптамалардың ұзақ мерзімді тиімділігі мен беріктігі әлі анықталған жоқ. Айналдыратын жылу оқшаулағышын тұрғын үйлерде, ауыл шаруашылығында, коммерциялық, ғарыш және өнеркәсіптік құрылыстарда, сонымен қатар түрлі қолданыстар мен орындарда орнатуға болады. Көптеген қолданыстардың ішінде үй қаптамалары, құбырларды орау, арналарды орау, сәулелі едендердің астында, қабырға қуыстарында, шатыр жүйелерінде, ұшақ фюзеляжы жүйелерінде, ғарыш зондтары жүйелерінде және жымдастырылған кеңістіктерде орнату бар. Айналдыратын жылу оқшаулағышын көптеген жағдайларда жеке өнім ретінде қолдануға болады, бірақ жоғары R көрсеткіштері қажет болғанда, массалық оқшаулағышпен біріктірілген жүйелерде де қолдануға болады.

Әскери қолдану

Төмен эмиссиялық жабындар жасырын технологияда қолданыс тапты, олар әскери техникадан шығатын қысқа, орта және ұзақ толқынды инфрақызыл сәулеленуді азайтады.