使用太阳反射涂层来散热

太阳反射涂层-一个深入的潜水

根据环境保护署的统计,美国每年大约花费400亿美元.S. 空调建筑. 的公司 太阳能反射颜料 可以降低美国空调建筑的成本.S. 减少了80多亿美元.

图1:SolarReflective
图1:太阳能反射

当暴露在阳光下, 众所周知,浅色, 特别是白色的, 比深色的表面保持凉爽. 较暗的颜色,特别是黑色,会吸收红外光的能量,导致衬底变暖. 光能被吸收的量取决于颜色.

在外部环境中决定物体温度的其他因素, 除了它的颜色和 太阳能反射率, 包括它的发射率,对流和传导. 进一步说明, 图1表示环境空气温度为20°C, 白色物体将保持在20°C左右, 而黑色物体在钢结构建筑表面的涂层温度约为35°C.

然而,如果涂层的基材是木材,同样的黑色涂层的表面温度约为65°C, 塑料或隔离钢板. 关键的定义:

总太阳能反射率 -被表面反射的太阳辐射量,以百分数计算.

热发射率 -材料自身散热的能力,或者更确切地说,散热能力.

对流 -与基材上方的空气交换能量.

传导 -与直接位于表面下方的衬底层进行能量交换.

为了更好地理解为什么颜色在阳光下表现出不同的加热/冷却特性, 检查自然光谱是必要的. 太阳辐射以三种不同波长的形式到达地球表面. 这些包的光包括紫外线(UVA 280 - 315 nm), 和UVB 315 - 400nm), 可见光(400 nm - 700 nm)和红外光(近红外和远红外)在700 - 2500 nm之间. 人眼看到的光主要是光谱中可见的部分,从而产生颜色. 一些动物,比如鸟类,可以看到光谱中紫外线部分的光.

太阳辐射光谱
无花果. 2太阳辐射光谱

图2显示了太阳辐射的自然光谱. 光能的5%是紫外光, 46%是可见光, 剩下的49%是红外光能. 颜料 能吸收或反射 太阳红外能量 resulting in 1) heat build-up of the coated substrate if the pigment absorbs IR energy (for example conventional darker pigments); or 2) little or no increase in temperature if the pigment reflects IR light (for example white and lighter colors).

太阳红外能量 (700 – 2,500 nm)与室内热物体发出的红外能量不同, 如加热器. 红外能量存在于1,200纳米以上的远红外范围内.

 

要阅读本文的其余部分,请前往 探矿者去看看!