Jak určit součinitel zastínění?
Infrared Rejection (IR) a Solar Heat Gain Coefficient (SHGC) pro vyhodnocení výkonu okenní fólie.
V moderním marketingu se hodně mluví o „odrazivosti infračerveného záření“ nebo jiných tepelných charakteristikách, které sklu propůjčuje okenní fólie pro regulaci slunečního záření. Ale uvedená tvrzení neukazují skutečný výkon fólie, pokud jde o odvod tepla. Neexistuje žádný oficiálně uznávaný standard pro měření potlačení infračerveného záření v průmyslu okenních fólií a v důsledku toho se několik výrobců najednou rozhodlo zveřejnit hodnotu “odrazivosti infračerveného záření” pro určité vlnové délky nebo v úzkém rozsahu spektra. Tato metodika vede k neúplnému odhadu, protože celá infračervená část slunečního spektra se pohybuje od 780 do 2500 nanometrů.
Měření IR záření v jednom bodě spektra nebo v malém rozsahu nepokryje celé množství tepla způsobeného infračervenou složkou spektra, ale pouze jeho malou část. Je nezbytné si uvědomit celé spektrum sluneční energie a také další účinky absorpce a uvolňování tepla.
sluneční.
Pro tvrzení o odrazu infračerveného záření je nutné porozumět sluneční energii. Sluneční spektrum se skládá z viditelného světla (49 %), UV ultrafialového (2 %) a infračerveného neboli NIR (49 %).
Viditelné světlo, které dopadá na zemský povrch a je viditelné pro člověka, leží ve spektru mezi vlnovými délkami od 400 do 780 nanometrů (nm). Tvoří 49 % veškeré sluneční energie ze slunce, ale pouze 43 % tepla. Když viditelné světlo dopadne na povrch, hromadí se na tomto povrchu teplo.
Ultrafialové světlo má rozsah od 100 nm do 380 nm a není pro lidské oko viditelné. Tato energie je velmi silná a destruktivní, ale množství tepelné energie, kterou nese, je malé ve srovnání s energií obsaženou ve viditelném a infračerveném světle. Tato forma světla obsahuje pouze 2-3% tepla.
Nakonec zbývající energii tvoří infračervené záření. Blízká infračervená část slunečního spektra, NIR, sahá od asi 780 do 2500 nm a nese asi 49 % sluneční energie, tzn. necelá polovina veškeré solární energie. Přestože tvoří 53 % tepla ze slunce! Technicky vzato je záření nad 2500 nm také infračervené, ale toto „dlouhovlnné“ záření tvoří velmi malou část celkové sluneční energie a je většinou způsobeno reemisí zahřátých objektů.
Průmyslově uznávaný výkon.
Koeficient solárního tepelného zisku (SHGC) je průmyslově uznávaná výkonnostní charakteristika, která popisuje tepelné chování izolačního skla. Metody testovacího postupu SHGC byly vyvinuty ve Spojených státech Národní radou pro hodnocení oken (NFRC), která zahrnuje výrobce oken, maloobchodníky a vládní agentury. SHGC je uznávána americkou vládou, Federal Energy Laboratories, Energy Star, obchodními asociacemi pro okna a sklo, jako jsou: Americká společnost inženýrů pro vytápění, chlazení a klimatizaci, Mezinárodní asociace okenních filmů (IWFA) a AIMCAL, Asociace dodavatelů klimatizace, komunitní spotřebitelé a mnoho dalších organizací.
SHGC (nebo podobný, Total Solar Energy Rejected, TSER) odráží skutečný solární tepelný zisk nebo ztrátu přes okno do budovy a jeho výpočet zahrnuje potlačení infračerveného záření. Hodnota SHGC zahrnuje dvě části tepelného zisku oknem.
Prvním je množství záření, které přímo prochází sklem a vstupuje do domácnosti. Druhou částí je množství záření, které je pohlceno oknem a následně znovu vyzařováno do domu. Některé okenní fólie a nátěry (např. 3M Prestige) fungují na principu absorpce, která blokuje záření a přeměňuje ho na tepelnou energii v okenním skle. Čím vyšší je absorpce okna nebo okenní fólie, tím více tepla vyzařuje do domácnosti při zahřívání okna.
SHGC je definován standardy NFRC a zahrnuje jak energii přenášenou přímo oknem do budovy, tak energii, která je pohlcena oknem a znovu vyzařována do budovy. Emise skrz okénkovou fólii se měří spektrofotometrem podle metody ASTM E903 a absorpční účinky se vypočítají za použití formálních standardních termofyzikálních podmínek NFRC. Důležitou součástí těchto metod je, že berou v úvahu vážené spektrum slunečního záření. To znamená, že namísto rovného zacházení s každou vlnovou délkou jsou vlny hodnoceny podle množství energie, kterou nesou.
Nároky na výkon.
Někteří výrobci okenních fólií udávají parametry „IR Rejection“ odlišně, protože neexistuje jediná, obecně uznávaná testovací metoda pro měření IR emisí. SHGC, přesná a uznávaná hodnota kapacity přenosu tepla okenní fólie, se mezi fóliemi se stejnými hodnotami „IR Rejection“ značně liší. Je to proto, že každý výrobce měří „IR Rejection“ jinak, v jednom bodě spektra nebo v úzkém rozmezí, ve kterém může fólie fungovat dobře, a proto se lépe a snadněji prodává. Toto je zavádějící výpočet, protože neukazuje úplné IR měření. Okenní průmysl preferuje SHGC, protože bere v úvahu infračervené teplo i teplo z viditelného světla, což je více než jen infračervené světlo a absorpční efekty významně přispívají k tepelnému získávání skrz okna.
Testovací standard ASTM E903 je metoda používaná k získání dat o propustnosti a odrazivosti v celém spektru, včetně infračerveného. Data shromážděná pro produkt pomocí této metody se používají spolu se standardními podmínkami modelování při výpočtu SHGC. Společnosti, které hlásí odchylku IR, používají E903 ke sběru dat, ale hlásí pouze určité vlnové délky.
Některé konkrétní příklady takových prohlášení:
Produkt A: Výrobce hlásí „IR Rejected“ pouze na jedné vlnové délce, 1000 nm, kde již byla sluneční energie výrazně snížena.
Produkt B: Výrobce se rozhodl hlásit „IR vychýlení“ při 1025 nm, což produkuje přibližně o 10 % méně sluneční energie než při 1000 nm.
Produkt C: Výrobce zvolil bod zcela vpravo na spektru, v blízké infračervené oblasti přibližně 1450 nm, kde nezůstává téměř žádná sluneční energie.
Produkt D a E: Výrobci, kteří neuvádějí konkrétní vlnovou délku nebo rozsah vlnových délek, pro které tvrdí „odmítnutí infračerveného záření“.
Produkt F: Výrobce tohoto produktu (3M) uvádí své číslo „IR Rejected“ pouze v rozsahu 900 až 1000 nm pro celkovou šířku pásma 100 nm. Vezmeme-li v úvahu, že celé blízké infračervené pásmo je široké 1720 nm, představuje toto číslo asi 6 % celé šířky pásma blízkého infračerveného záření. Proto „IR Rejected“, které tato společnost inzeruje, ignoruje 94 % infračervených vlnových délek.
Prostup, odraz a pohlcování sluneční energie.
Když diskutujeme o chování filmů v infračervené části slunečního spektra, je důležité porozumět přenosu, odrazu a absorpci. 100 % přenesené energie prochází oknem a stává se teplem uvnitř domu. Odražená energie se nikdy nedostane do budovy oknem ani nepronikne sklem – je odražena pryč od budovy, aniž by ovlivnila teplotu skla nebo interiéru. Absorbovaná energie prochází v okenním systému složitější cestou. Absorbovaná energie je předána sklu a zahřívá okno a jeho rám. Část této absorbované energie, která je uložena v okně, je vyzařována zpět do ulice a část vstupuje do budovy.
To je důležité, protože koeficient solárního tepelného zisku (SHGC) zohledňuje účinky všech tří jevů. Údaje o odmítnutí infračerveného záření, které jsou v současnosti uváděny v průmyslu, se nevztahují na přenášenou energii a ignorují zahřívací účinek absorbovaného záření. To je další důvod, proč je SHGC vynikající a průmyslově uznávanou okenní metrikou, protože bere v úvahu nejen celé spektrum sluneční energie, ale také bere v úvahu negativní dopad absorpce na teplotu uvnitř domu.
Účelem tohoto článku je informovat, že neexistuje žádné standardní pravidlo pro uvádění hodnot IR odrazivosti fólií a většina výrobců okenních fólií hlásí “odmítnutí infračerveného záření” pro své produkty na jedné vlnové délce nebo úzkém rozsahu. Běžně akceptovaná a nejpřesnější čísla výkonu používaná pro hlášení tepelného zisku nebo odmítnutí v důsledku aplikací okenních fólií jsou koeficient solárního tepelného zisku (SHGC) nebo celkové procento odmítnutí solární energie (TSER).
Co je koeficient solárního tepelného zisku (SHGC) a proč je důležitý?
SHGC je průmyslový standardní termín pro množství slunečního záření a ultrafialových paprsků procházejících sklem. SHGC se určí vynásobením koeficientu zastínění (SC) číslem 0,87. Čím nižší číslo, tím lepší je faktor solárního zisku vašeho okna. Tato odpověď vám pravděpodobně dala více otázek než odpovědí. Co je součinitel stínění SC? Toto je stará metrika, kterou okenní průmysl používal před přechodem na SHGC.
Jaký je rozdíl mezi solárním faktorem, neboli celkovou propustností sluneční energie (hodnota g) a koeficientem stínění (SC)?
Součinitel celkového prostupu sluneční energie (solární faktor) (g, %) je celkové množství slunečního tepla pronikajícího do místnosti (přímý prostup kombinovaný s energií zpětně vyzařovanou sklem). Velmi důležitá vlastnost, běžně používaná v Evropě, která umožňuje pochopit, kolik sluneční energie vstupuje do místnosti a způsobuje její zahřívání. Čím nižší je solární faktor, tím méně slunečního tepla vstupuje do místnosti. Solární faktor, často označovaný jednoduše jako „hodnota G“, je procento sluneční energie dopadající na sklo, které se přenáší uvnitř, přímo i nepřímo přes sklo. Hlavní část tvoří prostup sluneční energie a nepřímá část je část sluneční energie dopadající na sklo, která je absorbována a zpětně emitována nebo přenášena konvekcí do místnosti. Ačkoli existují menší rozdíly v modelovacích standardech ve srovnání s SHGC, tyto dvě hodnoty jsou v podstatě stejné. Hodnota g = 1,0 představuje celkový prostup veškerého slunečního záření a hodnota = 0,0 představuje nepropustnost sluneční energie. V praxi se však většina hodnot g bude pohybovat v rozmezí 0,2 až 0,7 a zasklení s regulací slunečního záření bude mít hodnotu g menší než 0,5. Například 3mm čiré sklo bez povlaku má sluneční emisivitu přibližně 0,87, z čehož 0,85 je přímý zisk (sluneční propustnost) a 0,02 je nepřímý zisk (konvekce/zpětné záření).
Koeficient stínění (SC) je mírou tepelného zisku přes sklo ze slunečního záření. Je definován jako poměr slunečního záření dané vlnové délky a úhlu dopadu procházejícího skleněnou tvárnicí k radiaci procházejícím referenčním okénkem o tloušťce 3 mm (0,12 palce) bezrámového čirého plaveného skla. Konkrétně faktor stínění je poměr mezi solárním ziskem nebo konkrétním typem skla ve srovnání s plaveným sklem o tloušťce 3 mm s hodnotou g = 0,87. Nižší faktor stínění znamená nižší solární faktor. Pro informaci, 3mm čiré sklo má hodnotu 1,00. V každém případě nižší číslo znamená klesající hladinu sluneční energie. V Evropě se solární faktor a koeficient zastínění počítají podle EN 410.
Objednejte okenní fólie. Kancelář v Moskva:
[email protected] 8 (495) 150-35-78 8 (800) 500-33-82
Volejte/textujte WhatsApp, Telegram и
(číslo +79267379560, odkazy otevřete v telefonu)