저유효성

Low emissivity

저방사성(낮은 e 또는 낮은 열방사성)은 낮은 수준의 복사열(열) 에너지를 방출하는 표면 상태를 말한다. 모든 물질은 플랑크의 법칙에 따라 복사 에너지를 흡수, 반사, 방출하지만 여기서 일차적인 관심사는 복사 에너지의 특별한 파장 간격, 즉 재료의 열방사선이다. 일반적인 용도, 특히 건물 용도에서는 대략 섭씨 -40도에서 +80도의 온도 범위가 초점이지만, 항공우주 및 산업 공정 공학에서는 훨씬 더 광범위한 범위가 실질적인 관심사다.

정의

방출도는 0에서 1까지의 척도로 완벽한 검은 몸체에 비해 방출되는 열의 비율에 기초하여 물질에 주어진 값이다. 검은 몸체는 복사성이 1이고 완벽한 반사체는 0이다.

Kirchhoff의 열방사선 법칙에 따르면 흡수는 모든 특정 파장/주파수에 대해[clarification needed] 불투명한 복사율과 동일하다(물질은 종종 다른 파장에서 상당히 다른 복사성을 가진다). 따라서 아스팔트가 특정 파장(say 파장 10마이크로미터 또는 상온 열복사)에서 방출도 값이 0.90이면 열 흡수율 값도 0.90이 된다. 복사열 에너지를 90% 흡수해 배출한다는 뜻이다. 불투명 재료인 만큼 나머지 10%는 반드시 반영해야 한다. 반대로 알루미늄 호일과 같은 로우-e 재료는 열 방출도/흡수도가 0.03이며 불투명 재료로서 열 반사율 값은 1.0~0.03 =0.97이어야 하며 이는 복사 열 에너지의 97%를 반영한다는 뜻이다. 저방사성 건축자재로는 금속산화 코팅으로 제조된 유리창뿐만 아니라 하우스랩 재료, 반사 열절연, 기타 형태의 복사열 장벽 등이 있다.

다양한 표면의 열 방출도는 다음 표에 열거되어 있다.[1]

재료면 열 방출도
실버, 폴리쉬 0.02
알루미늄 호일 0.03
대리석, 매끈매끈 0.56
용지, 지붕 또는 흰색 0.88 ~ 0.86
아스팔트 0.88
석고, 거칠다. 0.89
벽돌 0.90
대리석, 광택 또는 흰색 0.89 ~ 0.92
콘크리트, 거칠다 0.91
유리, 매끄러운(코팅되지 않은) 0.91
석회암 0.92

저방사성 창

유리창은 위 표에 나타난 바와 같이 본질적으로 열 방출성이 매우 높다. 열 제어(절연 및 태양 광학 특성)를 개선하기 위해 소다-라임 유리에 박막 코팅을 적용한다. 두 가지 주요한 방법이 있다: 화농성 화학 증기 증착과 자석론 스퍼터링.[2][3] 첫번째는 높은 온도에서 불소이산화 주석 침적을 포함한다. 화농성 코팅은 보통 유리가 제조될 때 부유 유리 공장에서 적용된다. 두 번째는 얇은 은층을 반선형 층으로 쌓는 것을 포함한다. 마그네트론 스퍼터링은 대형 진공 챔버를 사용하며 여러 개의 증착 챔버가 연속으로 5~10개 이상 쌓인다. 실버 기반 필름은 환경적으로 불안정하며 시간이 지남에 따라 특성을 유지하기 위해 절연 유리 또는 절연 유리 유닛(IGU)으로 밀폐해야 한다. 특수 설계된 코팅은 하나 이상의 절연 유리 표면에 적용할 수 있다. 한 종류의 코팅(Low-E coating)은 복사 적외선 에너지의 방출을 감소시켜 가시광선을 통과시키면서 그것이 발생했던 유리의 측면에 열을 유지하도록 한다. 이는 에너지 제어를 개선하여 유리창으로 이어지며, 겨울철 실내에서 발생하는 열은 실내(따뜻한 측면)에 남아 있는 반면, 여름철의 열은 외부로부터 방출되지 않아 실내를 시원하게 유지한다.

유리는 다른 열 방출로 만들 수 있지만, 이것은 창문에 사용되지 않는다. 철 성분과 같은 특정 성질을 제어하여 유리의 열 방출 특성을 변경할 수 있다. 이러한 "자연적으로" 낮은 열 방출성은 붕소실산염 또는 피렉스의 어떤 형태에서 발견된다. 당연히 로우-e 유리는 근적외선(NIR)/열방사선을 반사하는 특성이 없고, 대신 이 유리의 경우 NIR 전달이 더 높아 해당 유리가 있는 건물에서 바람직하지 않은 열손실(또는 이득)을 유발된다.

Low-E 창문의 비판

저E 창문의 높은 반사율은 주변 환경에 손상을 줄 수 있는 일사량 집중에 기여할 수 있다는 의견이 제기되었다; 주택과 자동차의 사이드 손상이 뉴스에서뿐만 아니라 법적인 문제도 일으킬 수 있다.[4][5][6]

로우-e 창은 또한 무선 주파수 신호를 차단할 수 있다. 그러면 분산형 안테나 시스템이 없는 건물은 휴대폰 수신 저하를 겪을 수 있다.[7]

반사 열절연

주요기사 : 복사방벽

반사 보온재는 일반적으로 저밀도 폴리에틸렌 폼, 폴리에틸렌 거품, 섬유유리 등 다양한 핵심 소재를 가진 알루미늄 호일로 제작된다. 각 핵심 소재는 화재 시 열파단, 음소거음, 수분 흡수, 내연 저항력을 바탕으로 고유의 장점과 단점을 제시한다. 알루미늄 호일을 면 소재로 사용할 경우 반사 열 절연이 복사열 전달의 97%를 정지시킬 수 있다. 최근 일부 반사 보온 제조업체들이 금속화 폴리에틸렌 면으로 전환했다. 그러한 면의 장기적인 효율성과 내구성은 아직 결정되지 않았다.

반사 보온재는 주거용, 농업용, 상업용, 항공우주 및 산업용 구조물 등 다양한 용도와 위치에 설치할 수 있다. 일반적인 설비로는 하우스 랩, 덕트 랩, 파이프 랩, 복사 바닥 아래, 내부 벽 공동, 지붕 시스템, 다락방 시스템, 항공기 동체 시스템, 우주 탐사 시스템 및 크롤 공간이 있다. 반사 보온성은 많은 용도에서 독립형 제품으로 사용될 수 있지만 더 높은 R-값이 요구되는 질량 절연 시스템을 가진 조합 시스템에서도 사용할 수 있다.

군 신청서

저방사성 코팅은 전자파 스펙트럼의 단파, 중파, 장파 적외선 부분의 군사 장비에서 발생하는 열적외선 방출량을 감소시켜 스텔스 기술에서 응용 분야를 찾아냈다.[8]

참고 항목

참조

  1. ^ 2009 ASHRAE Handbook: Fundamentals - IP Edition. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. 2009. ISBN 978-1-933742-56-4. "IP"는 인치와 파운드 단위를 가리키며, 미터법이 포함된 핸드북 버전도 이용할 수 있다.
  2. ^ Hill, Russ (1999). Coated Glass Applications and Markets. Fairfield, CA: BOC Coating Technology. pp. 1–4. ISBN 0-914289-01-2.
  3. ^ Carmody, John , Stephen Selkowitz, Lisa Heschong (1996). Residential windows : a guide to new technologies and energy performance (1st. ed.). New York: Norton. ISBN 0-393-73004-2.
  4. ^ Wornick, Susan (July 6, 2012). "Melting cars, homes tied to energy-efficient windows". WCVB. Retrieved 2019-03-22.
  5. ^ Paige, Randy (January 25, 2012). "Woman Claims Neighbor's Energy Efficient Windows Are Melting Her Toyota Prius". CBS Los Angeles. Retrieved 2014-07-16.
  6. ^ 데이비드 N. 크럼프 주니어 이사, 법률 연구: 이중 패널 Low-E 윈도우에서 반사된 햇빛과 비닐 사이딩 및 기타 재료의 손상 www.nahb.org 전국주택건설자협회(NAHB), 법률 옹호 및 교육
  7. ^ Ford, Tracy (June 23, 2011). "DAS In Action: 'Green' buildings at odds with RF propagation". RCR Wireless News. Retrieved 2014-07-16.
  8. ^ 켈리, 랜스 C(2020년) 군사 플랫폼의 열적외선 방출 저감을 위한 저방사능 탑코트 https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/low-emissivity-topcoats-for-the-reduction-of-thermal-infrared-emissions-from-military-platforms/]

외부 링크