炎炎夏日,当进入密闭、通风不良的房间,或打开停在室外的汽车车门时,都会感到猛烈的热气扑面而来。
如【图1】所示,波长范围为780~2100nm的近红外线占据了阳光中所含光能的约50%,用于构成屋顶和墙壁等结构物以及汽车车身的材料会吸收这些近红外线并将其转化为热能。
因此,用于隔离太阳热的涂料必须具有反射导致产生热能的近红外线的能力,从而让热量难以传导至内部。
隔热时,需要使用在近红外区域具有高反射性的颜料来反射热射线,以防止热量进入内部。传统涂料与太阳热隔热涂料(商品名:Uniflon, Nippon Paint Co., Ltd.制造)的反射光谱如【图2】所示。传统涂料的反射率低于10%,而太阳热隔热涂料的反射率高达70~80%。
我们对比了传统涂料与太阳热隔热涂料的隔热效果。通过制造具有从N-9到N-1的不同色调的涂装钢板进行实验。实验中,在没有顶盖的方形木箱上部放置一块涂装钢板,从距离上部15厘米处用200W反光灯照射30分钟。如上所述设置屋顶的表面温度,然后测量涂装钢板的表面温度和箱体内部空间的温度,结果如【表1】所示。
【表1】日射反射率与隔热效果
涂料 | N-9 | N-6 | N-5 | N-3 | N-1 | |
日射反射率 (%) | 传统涂料 | 70 | 27 | 13 | 5 | 1 |
隔热涂料 | 79 | 77 | 74 | 72 | 69 | |
钢板表面温度 (℃) | 传统涂料 | 49 | 63 | 69 | 73 | 74 |
隔热涂料 | 42 | 48 | 40 | 40 | 52 | |
盒内温度 (℃) | 传统涂料 | 38 | 39 | 50 | 52 | 41 |
隔热涂料 | 37 | 37 | 37 | 37 | 38 |