与其他金属相比,铝具有最高的热反射性能。IReflex利用铝颜料的这一显著特性来实现最大的红外反射。IReflex是环保的,不含溶剂和水污染物(符合生态标签的要求)。它可以作为粉末或即食颜料浓缩物(表1),并简单搅拌成透明的内墙涂料。为了尽可能地保护颜料的稳定层,IReflex应该在低剪切力下小心地添加到油漆中。强烈的剪切力会破坏颜料,导致效果下降。通过添加有机色素可以获得所需的色度(图1)。红外反射行为不受着色的影响。然后,油漆可以应用所有常用的应用方法。IReflex可用于许多应用,特别是内墙涂料,但也可用于木器涂料,立面涂料,线圈涂料等。
反射使热能或人体散发的热量被反射回房间,而不是被墙壁和天花板吸收。热从墙壁反射回房间,改善了人体的热舒适。高产量的IReflex颜料根据保温瓶原理工作,在冬天,热量被反射回房间,留在室内。但是在夏天,IReflex可以防止热量进入室内。IReflex特别适合现有建筑的节能现代化,因为不需要施工。
当色素水平约为10%时,IReflex显示的反射率值为50%。相比之下,白色内墙涂料在中红外范围内的反射率仅为5%;也就是说,95%的热能被墙壁吸收了。涂料中IReflex颜料用量越高,墙体涂料的反射率值越高(表2)。在条件理想的情况下,如果在墙体涂料中加入10%的IReflex颜料,则可节省22%的取暖费用。
表面在增加反射率值方面也起着重要作用。将带有IReflex的墙面涂料涂在光滑的表面上,可以获得最佳的反射率值。这种效果如图2所示。
魏玛包豪斯大学的研究
为了证明IReflex的效率,与魏玛的包豪斯大学(建筑物理系)合作进行了广泛的研究。该研究是在一个特殊的气候房间进行的,尺寸为9.84 x 9.84 x 8英尺。房间的墙壁和天花板涂有标准的室内涂料,并使用含有IReflex的室内涂料。控制实际表面温度的NTC传感器安装在房间的不同墙壁表面。针对这项研究,安装了一个传感器并对其进行编程,以便通过地板采暖控制房间温度;设定点值为69.8°F。
为了检验建筑结构的影响,对不同的墙体结构和与之相关的表面温度进行了模拟。的u值(保温值):
•1.64 W/m²K(旧建筑)/美国:R值约。延长三;
•1.11 W/m²K(70年代建筑)/美国:R值约。5;而且
•0.12 W/m²K(新型低能耗房屋)/美国:R值约。-47年
为估算墙体施工对外墙表面温度的影响。
为了测量热舒适度,使用了一个名为Feelix的人工模型(图3)。Feelix被一种特殊的塑料覆盖,下面有7000米长的电缆,这使得模拟人类皮肤的温度和感觉成为可能。通过不同的控制模式,可以模拟表面温度、热流甚至舒适模式。
研究基于德国DIN标准4108-2关于隔热(热桥)的最低要求的条件,包括以下条件:
•地板采暖;
•室外温度23°F;
•室温69.8°F;
•具有反射率值的IReflex应用
的50%;而且
•Feelix热流密度:q = 70.2 W/m²。
结果表明,应用IReflex内墙涂料,显著减少了墙体向外传递热量的损失。涂抹后,墙壁将热量反射回房间。“人”的身体需要为热交换产生更少的能量,感觉更不冷。Feelix的热舒适性提高,供热输出减少。因此,需要更少的加热能量来保持热舒适在恒定的水平。魏玛包豪斯大学的研究结果突出了旧建筑或低能耗现代建筑领域的高节能潜力(表3)。
结论
研究表明,提高内墙涂料的反射率值,可以节约能源。由于节约的潜力很大程度上取决于外墙的表面温度,因此建筑的保温很重要。魏玛包豪斯大学的研究结果突出了高节能潜力,特别是在旧建筑领域。建筑的隔热性能越差,使用IReflex可以节省的能源就越多。
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