Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией




НазваниеСкупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией
Дата публикации19.04.2013
Размер45.5 Kb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Физика > Документы


Скупой платит дважды
или
не все, что блестит, является отражающей изоляцией.
(фольга или металлизированная пленка?)

к.т.н. А.Н. Батраков, И.А. Амплеева

     В последнее время все больше возникает вопросов, что применять в отражающей изоляции полированную фольгу или металлизированную пленку. В этой статье мы подробно рассмотрим различия, казалось бы, таких похожих на вид материалов.
     Основным различием является толщина алюминиевого слоя.
     Толщина фольги из полированного алюминия у различных производителей колеблется от 10 мкм до 100 мкм. В этом диапазоне толщин разницы в эффективности теплоотражения не наблюдается.
     Для металлизированных пленок складывается не столь однозначная ситуация, так как толщина напыленного слоя алюминия на пленку колеблется от долей микрометра до нескольких микрометров.
     Материалы с толщиной напыления < 0,3 мкм совсем не являются отражающей изоляцией. Данное утверждение связано с понятием скин-слоя (рисунок 1) - расстояния от поверхности проводника, на котором плотность излучения убывает в е раз (т.е. имеет значение 37% от максимальной) Так скин-слой в алюминии для теплового излучения составляет примерно 500 Å. И чтобы эффективно отразить тепловой поток толщина фольги должна быть не менее 3 толщин скин-слоя. Если же толщина окажется недостаточной, то излучение просто пройдет сквозь это препятствие. Данный эффект можно наблюдать на просвет, если сквозь пленку проходит видимый свет, то проходит и тепловое излучение (инфракрасное излучение имеет большую пробивную способность).



Рис. 1 Изменение интенсивности теплового потока вглубь проводника.

     При толщине напыления алюминия > 0,3 мкм металлизированную пленку нельзя с уверенностью назвать отражающей изоляцией: при такой толщине напыления тепловой поток не может пройти насквозь, а может или отразиться или поглотиться. В этом случае материалы сравниваются по эмиссионности (степени черноты).
     Эмиссия (ε) характеризуется количеством поглощенной лучистой энергии от падающего потока, может принимать значения от 0 до 1. Обычные строительные материалы являются высокоэмиссионными (ε = 0.9) так как они поглощают до 90% лучевой энергии. Высокочистая 99.9% полированная алюминиевая фольга имеет низкий фактор эмиссии ε = 0.03 ÷ 0.05, так как ее поверхность может поглощать и передавать только 3 ÷ 5 % лучистой энергии. Низкоэмиссионными материалами являются золото, серебро, алюминий.
     У металлизированных пленок эмиссионность выше чем у полированного алюминия и составляет по различным источникам ε=0.18 ÷ 0.36, что не удивительно, так как излучение в первую очередь попадает не на саму фольгу, а на полимерный слой (как правило, полиэтилентерефталат) который поглощает ИК излучение.
     Бытует мнение, что напыленные пленки более устойчивы к окислению, так как слой алюминия с двух сторон закрыт защитным материалом. Но не стоит забывать того, что полимерные пленки паро- и воздухопроницаемы, а напылямые слои более подвержены окислению по сравнению с прокатной фольгой.
     Высокочистая полированная алюминиевая фольга очень устойчива к окислению. Как показал опыт применения материала Пенофол® выпускаемого заводом "ЛИТ", г. Переславль-Залесский, в помещениях с очень высокой влажностью (более 85%) фолгированная поверхность не претерпела никаких изменений на протяжении 4-х лет.
     Даже если взять окисленный алюминий, то показатели его эмиссионности очень близки к металлизированным пленкам.
     На рисунке 2 представлена зависимость степени черноты от длины волны для полированного и окисленного алюминия.



Рис. 2 Зависимость степени черноты от длины волны для полированного и окисленного алюминия.

     Дополнительным доводом в пользу фольги говорит то, что главным "бичом" отражающей изоляции является отнюдь не окисление алюминия, а запыление зеркала. Вот здесь и выявляются преимущества фольги. Так как фольга является токопроводящим материалом, то на ней практически не скапливается статическое электричество, притягивающее мельчайшие частицы пыли. Металлизированные пленки, напротив, по структуре напоминают конденсатор, тем самым, накапливают статическое электричество со всеми вытекающими отсюда последствиями.
     Еще одна область применения металлизированных пленок - теплые полы. Казалось бы, они специально для этого сделаны - слои полимера надежно закрывает металл от щелочного действия бетонной стяжки, но и здесь кроется проблема. Дело в том, что алюминий под теплыми полами выполняет "разравнивающую" функцию, то есть при незначительной толщине бетонной стяжки нивелирует так называемые "тепловые полосы". Но как показали исследования, эффективность выравнивания общего теплового поля напрямую зависит от толщины алюминиевой фольги. Так для наилучшего разравнивания при толщине бетонной стяжки 3 см толщина фольги должна быть минимум 30 мкм. Конечно, при толщине 100 мкм эффективность разравнивания увеличивается, но и существенно возрастает и цена.
     А теперь от слов перейдем к цифрам.
     Начнем с теории. Как известно общий тепловой поток в системе с отражающей изоляцией состоит из 3 составляющих - конвекции, теплопередачи и излучения:

Qобщ. = Qконв. + Qтеплопер. + Qизл

     Мы опишем только излучательную составляющую теплового потока, так как именно эта характеристика определяет эффективность отражающей изоляции. Чем меньше тепловой поток, тем меньше теплопотери.
     Так для неограниченных параллельных плоскостей замкнутой системы двух серых тел тепловой поток путем излучения определяются по закону Стефана-Больцмана:

Qизл = σε12(T14 - T24),
ε12 = (1/ε1 + 1/ε2 - 1)-1,

     где σ = 5.67 · 10-8 Вт/м2K4 – постоянная Больцмана,
     ε12 – приведенная излучательная способность,
     T1 – температура горячей и T2 – температура холодной поверхности.
     ε1 и ε2 излучательная способность теплой и холодной поверхности.

     Подставим в эти уравнения наши данные:
     Для фольги ε1 = 0.05, для металлизированных пленок ε1 = 0.20, ε2 принимаем равной 0.9, тогда при прочих равных условиях получается, что фольга как минимум в три раза более эффективна по сравнению с металлизированными пленками. Думаю, эта цифра говорит сама за себя, если потребитель согласен брать материал с заранее более низкими характеристиками, то в этом случае можно вспомнить поговорку - "Скупой платит дважды".

Литература

  1. Блох, А.Г., Журавлев, Ю.А., Рыжков, Л.Н. Теплообмен излучением. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.

  2. Богословский В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): учебник для вузов по спец. "Теплогазоснабжение и вентиляция" / В. Н. Богословский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш.шк., 1982. - 415 с.

  3. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Высш.шк., 1984. - 248 с.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconСхаменися Українo! Що ти наробила?
Эти вопросы уже не к Януковичу). Он все-таки является дважды судимым. Никаких Постановлений об отмене ему приговоров никогда не выносились,...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconВсякая женщина зло; но дважды
Осунского, я полагал, что достопамятное место, где Цезарь в последний раз сыграл на все против защитников республики

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconО проблемах обеспечения речевой деятельности
Последовательность в таком формировании их обеспечивает расширение того или иного концепта в мыслительной и языковой деятельности...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconЛитература Мольер, "Скупой"

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconЧто такое ожирение и когда оно возникает?
Итак, причина ожирения — избыточное питание и это совершенно верно. Все остальное, чем оправдывают себя полные люди — наследственность,...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconЧто такое ожирение и когда оно возникает?
Итак, причина ожирения — избыточное питание и это совершенно верно. Все остальное, чем оправдывают себя полные люди — наследственность,...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconРуководство пользователя Профессиональный
Мы прикладываем максимум усилий для обеспечения качества нашей продукции, случайные ошибки, или/и неполадки все же случаются. Если,...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconРассказ о себе в юмористической форме
Вы думаете, что я шучу, но я не шучу! Он действительно пилисос он ест все пудрят, даже волосы( он помогает мама убирать). Я очень...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconБывают ли у народа случаи брака без согласия родителей?
Если повенчаются, но весілля не отбудуть, то допускается ли сожительство между новобрачными? Если молодой умер, то как считается...

Скупой платит дважды или не все, что блестит, является отражающей изоляцией iconКомплексная экспресс-оценка конкурентоспособности вуза
Целью настоящей работы является формирование квалиметрической модели экспресс-оценки конкурентоспособности вуза на основе целевого...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<