太阳光谱及隔热膜常识介绍
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什么是隔热膜隔热膜沿革普通胶染膜:70年代俗称茶纸,是将染料混在胶内涂布在PET基材上制成的,是最陈旧的生产方法,隔热率与隔紫外线率及差、薄膜寿命也很短。
聚酯基片(PET)+染色工艺+胶(聚氨酯PU)+离形膜印刷膜:是将染料印刷在PET基材表面上,形成很薄的有色隔热层,韧性低及防爆性能低,不隔紫外线照射,易褪色,薄膜寿命也很短。
染色工艺+聚酯基片(PET)+胶(聚氨酯PU)+离形膜双层胶染膜:是将染料混在胶内涂布在两层PET基材之间,有些制成时因为胶层较厚有一定的质感,也有一定的抗紫外线(UVB)与隔热(IR)性能,由于成本较低这类染色膜仍在市场上销售。
聚酯基片(PET)+染色工艺+胶(聚氨酯PU)+聚酯基片(PET)+胶(聚氨酯PU)+离形膜原膜:无另添加染料的隔热膜。
颜色是以PET颗粒原料本身做出PET薄膜成品时呈现的颜色,其它特殊颜色的PET原色膜则,必须在颗粒溶解过程中,加入染料才能实现。
原色膜特点是质感较好,不易褪色,保质期长。
聚酯基片(PET)+胶(聚氨酯PU)+离形膜浸染原膜:在PET颗粒制成透明薄膜后,再将PET有如染布工艺般,浸入高温的浸染槽内,里面液体成分有腐蚀性化学物与染料,在PET浸染后,会将PET表面结构破坏好让颜料附着于PET上,此浸染工艺可将透明PE T薄膜染上各种的颜色,目前美国产品基本采用此方法制造。
聚酯基片(PET)+胶(聚氨酯PU)+染色工艺+聚酯基片(PET)+胶(聚氨酯PU)+离形膜金属电镀膜:80年代通过热蒸发工艺,将金属在真空室内,融化蒸发附着在PET薄膜上,此技术可以将多种金属层附着于PET表面上。
真空电镀工艺通常用纯铝镀膜,并可以制成不同透光率和反光度的膜,使膜拥有不同隔热(IR)性能。
聚酯基片(PET)+电镀+胶+离形膜磁控溅射膜:90年代取代电镀工艺的新技术,用于真空室内电极作用下,将各种金属靶材带电离子撞击,形成很多撞击出的微小金属颗粒,而附着在PET上制成多层次密度高,均匀的附着在PET表面上,而形成不同透光率和反光度的膜,使膜拥有不同隔热(IR)性能。
太阳光谱介绍(描述分类AM0, AM1.5)太阳表面温度接近6000K,因此其放射光谱几乎等同于该温度下的黑体辐射,并且光谱照射是并无方向性的,地球与太阳相距约一亿5千万公里远,而能到达地球表面的光子,几乎只有正向入射至地球表面的光谱所贡献,到达地球大气圈表面的光谱辐射能量定义为太阳常数(solar constant),其数值大约1.353kW/m2,因此大气圈外的太阳光谱定义为AM0,其中大气质量(air mass)用来估量因为大气层吸收后,所导致影响太阳光谱表现与总体能量值,而这些能量值亦是地球表面应用的太阳电池组件所能运用的。
图二说明大气质量的计算方法,大气质量数值常是使用Air Mass =1/cos θ来计算的,其中θ=0所代表的是太阳光线从头顶上方直射下来,而由上述的计算市中可知,地球表面用以衡量太阳光谱的大气质量值是大于等于1,目前被惯以使用的太阳光谱AM1.5,即是太阳光入射角偏离头顶46.8度,当太阳光照射到地球表面时,由于大气层与地表景物的散射与折射的因素,会多增加百分之二十的太阳光入射量,抵达地表上所使用的太阳电池表面,其中这些能量称之为扩散部份(diffusion component),因此针对地表上的太阳光谱能量有AM1.5G (global)与AM1.5D(direct)之分,其中AM1.5G即是有包含扩散部分的太阳光能量,而AM1.5D则没有。
图三所表示的即是大气圈外(AM0)与地表上(AM1.5)太阳光能量光谱。
图二、大气质量的计算方法示意图图三、大气圈外(AM0)与地表上(AM1.5)太阳光能量光谱太空用的太阳电池组件电性量测所使用的标准光谱是以AM0,而地面上应用的太阳电池组件电性量测所使用的标准光谱,依其应用性之不同,可采用AM1.5G或是AM1.5D,其中AM1.5G光谱的总照度为963.75W/m2,而AM1.5D光谱的总照度为768.31W/m2,在量测计算应用上方便,常会将此二值做归一化(normalize)至1000 W/m2。
隔热膜的工作原理与发展隔热膜是一种应用于建造物、车辆和电子设备等领域的材料,其主要作用是减少热量的传导和辐射,提高能源效率。
本文将详细介绍隔热膜的工作原理以及其发展情况。
一、工作原理隔热膜的工作原理主要包括反射、吸收和散射三个方面。
1. 反射:隔热膜通常具有高反射率,能够反射大部份的太阳辐射和热辐射,避免其进入建造物或者车辆内部。
通过反射,隔热膜可以减少室内的热量吸收,降低空调负荷,提高能源利用效率。
2. 吸收:一部份太阳辐射和热辐射会被隔热膜吸收,随后被转化为热能。
隔热膜通常具有低热传导系数,能够减少热量的传导,使得吸收的热能能够尽量保持在膜的一侧,减少对室内的热负荷。
3. 散射:隔热膜能够将吸收的热能通过散射的方式分散到周围环境中,避免热量集中在某一区域,提高热能的分散性,减少热传导。
二、发展情况隔热膜的发展经历了多个阶段,从最初的单层薄膜到如今的多层复合膜,不断提高了隔热效果和耐久性。
1. 单层薄膜阶段:最早的隔热膜采用单层薄膜材料,如聚酯薄膜、聚丙烯薄膜等。
这些薄膜具有较高的透明度和较低的成本,但隔热效果有限,不适合于高温环境。
2. 多层复合膜阶段:为了提高隔热效果,隔热膜逐渐采用多层复合结构。
例如,采用金属薄膜和聚酯薄膜的复合膜,金属薄膜能够提供更高的反射率,聚酯薄膜能够提供更好的耐久性和透明度。
多层复合膜的隔热效果明显提高,适合于更广泛的应用领域。
3. 纳米材料阶段:近年来,随着纳米技术的发展,纳米材料被广泛应用于隔热膜中。
纳米材料具有较高的比表面积和特殊的光学性质,能够提供更好的隔热效果。
例如,采用纳米氧化铝和纳米二氧化硅的复合材料,能够实现更高的反射率和更低的热传导系数。
纳米材料的应用使得隔热膜具有更高的性能和更广泛的应用领域。
4. 智能隔热膜阶段:随着科技的不断进步,智能隔热膜开始浮现。
智能隔热膜能够根据外界环境的变化自动调节其隔热性能。
例如,采用可调节纳米结构的材料,能够在不同温度下改变其反射和吸收特性,实现自适应的隔热效果。
太阳光谱定义当我们抬头望向天空,看到那耀眼的太阳时,你是否想过太阳所散发出来的光其实有着丰富的奥秘呢?这其中就涉及到一个重要的概念——太阳光谱。
我们可以把太阳想象成一个超级大的糖果盒子,而太阳光谱呢,就像是这个糖果盒子里不同颜色、不同口味的糖果。
太阳这个“大糖果盒”不断地向外抛洒出各种“糖果”,也就是不同波长的光。
那到底什么是太阳光谱呢?简单来说,太阳光谱就是太阳辐射经色散分光后按波长大小排列的图案。
太阳光谱包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等各种电磁波。
这些不同波长的光就像一支庞大的“光的军队”,各自有着独特的特点和作用。
我们先来聊聊可见光部分,这可是我们最熟悉的。
你看,赤橙黄绿青蓝紫,这些美丽的颜色组成了我们眼中五彩斑斓的世界。
比如,当我们看到天空是蓝色的,这其实就是太阳光中蓝色光被散射得更多的结果。
在生活中,我们日常使用的照明灯具,就是在努力模拟太阳光谱中的可见光部分,让我们在夜晚也能享受到接近自然光的照明效果。
再说说红外线。
红外线就像是一个温暖的“小天使”,我们在冬天使用的红外线取暖器就是利用了红外线的热效应。
当红外线照射到我们身上时,我们就会感觉到温暖。
还有,一些遥控器也是利用红外线来传递信号,让我们可以轻松地控制电视、空调等家电。
紫外线呢,可就有点让人又爱又恨了。
一方面,适当的紫外线可以帮助我们身体合成维生素 D,这对我们的骨骼健康很重要。
但是,如果紫外线过量,就会伤害我们的皮肤,让我们变黑甚至晒伤。
所以,我们出门要涂防晒霜、打遮阳伞,就是为了阻挡过多的紫外线。
在一些工业生产中,紫外线也有广泛的应用,比如用于杀菌消毒等。
太阳光谱的研究对于我们了解太阳本身以及地球的气候、环境等都有着至关重要的意义。
科学家们通过对太阳光谱的分析,可以了解太阳的化学成分、温度、压力等信息。
比如,通过研究太阳光谱中某些特定波长的吸收线,科学家们可以确定太阳中存在哪些元素。
这就好像是通过太阳光谱这个“密码本”来解读太阳的秘密。
隔热膜的工作原理及发展阶段
一、太阳光可分为以下光谱:
紫外线谱带:波长0-380nm之间,其特点是穿透性强,可使人体皮肤黑色素沉积,颜色加深,过度的紫外线曝晒会导致皮肤癌,可导致地毯、窗帘、织物及家具油漆褪色。
可见光谱带:波长380~780nm之间,其特点是肉眼可以看见的唯一光谱,可见光波段进一步可以分为不同的颜色(赤橙黄绿蓝靛紫七色),对人体没有直接伤害。
红外光谱带:波长700~2500nm之间,其特点是我们可以直接感受到阳光“不可见”的热量,所含能量最大,所以热量也高。
各波段的远近红外线构成了太阳能的53%、可见光占44%、紫外线占3%,。
二、热传导有三种形式:辐射、传导、对流。
隔热膜主要是利用辐射和对流的形式来隔热,防的主要是太阳的辐射热。
三、目前市场上隔热膜隔热的方式有以下两种
1、反射原理:利用膜中镀有一层对太阳光的反射率高的金属材料来反射太阳的热辐射。
第一代为低端染色膜,只采用染色工艺,降低可见光来阻隔可见光区的热能。
对红外线和紫外线几乎没有阻隔作用,且使用年限只有两年左右。
现在市场上的进口隔热膜为第二代产品,主要不足在于透光率和阻隔率不能同时达到,只能一个高一个低,施工麻烦且所用的压敏胶有毒,贴上膜会产生光污染,国内外的高档建筑场所已充之不用。
2、吸收原理:主要是靠在太阳膜中加入对太阳光吸收比较强的物质来吸收热量后再向外释放,来达到隔热的目的。
ENP玻璃节能膜是第三代产品,也是当今节能膜中技术含量最高的产品,主要创新点在于高透光和高阻隔能同时达到,此项目属于国家863计划,由池州市英派科技有限公司承担研发、生产,正被高档建筑场所应用,也是未来门窗节能应用的一个趋势。