Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
Low emissivity (low e or low thermal emissivity) refers to a surface condition that emits low levels of radiant thermal (heat) energy. All materials absorb, reflect, and emit radiant energy according to Planck's law but here, the primary concern is a special wavelength interval of radiant energy, namely thermal radiation of materials. In common use, especially building applications, the temperature range of approximately 40 to +80 degrees Celsius is the focus, but in aerospace and industrial process engineering, much broader ranges are of practical concern.
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
Emissivity is the value given to materials based on the ratio of heat emitted compared to a perfect black body, on a scale from zero to one. A black body would have an emissivity of 1 and a perfect reflector would have a value of 0. Kirchhoff's law of thermal radiation states that absorption equals emissivity opaque for every specific wavelength/frequency (materials often have quite different emissivities at different wavelengths). Therefore, if the asphalt has an emissivity value of 0.90 at a specific wavelength (say wavelength of 10 micrometers, or room temperature thermal radiation), its thermal absorptance value would also be 0.90. This means that it absorbs and emits 90 percent of radiant thermal energy. As it is an opaque material, the remaining 10 percent must be reflected. Conversely, a low e material such as aluminum foil has a thermal emissivity/absorptance value of 0.03 and as an opaque material, the thermal reflectance value must be 1.0 0.03 =0.97, meaning it reflects 97 percent of radiant thermal energy. Low emissivity building materials include window glass manufactured with metal oxide coatings as well as house wrap materials, reflective thermal insulations, and other forms of radiant thermal barriers. The thermal emissivity of various surfaces is listed in the following table. Materials surface Thermal emissivity Silver, polished 0.02 Aluminum foil 0.03 Marble, smooth 0.56 Paper, roofing or white 0.88 to 0.86 Asphalt 0.88 Plaster, rough 0.89 Brick 0.90 Marble, polished or white 0.89 to 0.92 Concrete, rough 0.91 Glass, smooth (uncoated) 0.91 Limestone 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.
Window glass is by nature highly thermally emissive, as indicated in the table above. To improve thermal control (insulation and solar optical properties) thin film coatings are applied to the raw soda–lime glass. There are two primary methods in use: pyrolytic chemical vapor deposition and magnetron sputtering. The first involves the deposition of fluorinated tin dioxide at high temperatures. Pyrolytic coatings are usually applied at the float glass plant when the glass is manufactured. The second involves depositing thin silver layers with antireflection layers. Magnetron sputtering uses large vacuum chambers with multiple deposition chambers depositing 5 to 10 or more layers in succession. Silver based films are environmentally unstable and must be enclosed in insulated glazing or an Insulated Glass Unit (IGU) to maintain their properties over time. Specially designed coatings may be applied to one or more surfaces of insulated glass. One type of coating (low e coatings) reduces the emission of radiant infrared energy, thus tending to keep the heat on the side of the glass where it originated while letting visible light pass. This results in glazing with better control of energy heat originating from indoors in winter remains inside (the warm side), while heat during summer does not emit from the exterior, keeping it cooler inside. Glass can be made with differing thermal emissivities, but this is not used for windows. Certain properties such as the iron content may be controlled, changing the thermal emissivity properties of glass. This "naturally" low thermal emissivity is found in some formulations of borosilicate or Pyrex. Naturally, low e glass does not have the property of reflecting near infrared (NIR)/thermal radiation; instead, this type of glass has higher NIR transmission, leading to undesirable heat loss (or gain) in a building with that type of window.
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.
It has been suggested that the high reflectivity of low E windows can contribute to a concentration of solar radiation which can potentially cause damage to their surroundings; damage to the sidings of homes and to automobiles has been reported not only in news stories, but may cause legal issues as well. Low e windows may also block radio frequency signals. Buildings without distributed antenna systems may then suffer degraded cell phone reception.
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.
Reflective thermal insulation is typically fabricated from aluminum foil with a variety of core materials such as low density polyethylene foam, polyethylene bubbles, fiberglass, or similar materials. Each core material presents its own set of benefits and drawbacks based on its ability to provide a thermal break, deaden sound, absorb moisture, and resist combustion during a fire. When aluminum foil is used as the facing material, reflective thermal insulation can stop 97% of radiant heat transfer. Recently, some reflective thermal insulation manufacturers have switched to a metalized polyethylene facing. The long term efficiency and durability of such facings are still undetermined. Reflective thermal insulation can be installed in a variety of applications and locations including residential, agricultural, commercial, aerospace, and industrial structures. Some common installations include house wraps, duct wraps, pipe wraps, under radiant floors, inside wall cavities, roof systems, attic systems, aircraft fuselage systems, space probe systems, and crawl spaces. Reflective thermal insulation can be used as a stand alone product in many applications but can also be used in combination systems with mass insulation where higher R values are required.
Әскери қолдану
Төмен эмиссиялық жабындар жасырын технологияда қолданыс тапты, олар әскери техникадан шығатын қысқа, орта және ұзақ толқынды инфрақызыл сәулеленуді азайтады.
Low emissivity coatings have found applications in stealth technology, reducing the thermal infrared emissions from military equipment in the short wave, mid wave and long wave infrared portions of the electromagnetic spectrum.