Солнечное излучение и характеристики пленки

Солнечное излучение и характеристики пленки

1. Солнечное излучение

Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле.

Солнечное излучение: биологическая активность

Наибольшей биологической активностью обладает диапазон 290-700 нм, куда входят ультрафиолетовое и видимое излучения. Инфракрасное излучение (длина волны более 700 нм) нагревает кожу и усиливает биологическое действие ультрафиолетового и видимого излучений.

Ультрафиолетовое излучение Солнца имеет антисептические свойства, позволяющие использовать его для дезинфекции воды и различных предметов. Оно также вызывает загар и имеет другие биологические эффекты — например, стимулирует производство в организме витамина D. Воздействие ультрафиолетовой части солнечного спектра сильно ослабляется озоновым слоем в земной атмосфере, поэтому интенсивность ультрафиолетового излучения на поверхности Земли сильно меняется с широтой. Угол, под которым Солнце стоит над горизонтом в полдень, влияет на многие типы биологической адаптации — например, от него зависит цвет кожи человека в различных регионах земного шара.

Интенсивность солнечного излучения

Мощность характеризуется солнечной постоянной — количеством энергии, проходящей через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам. На расстоянии в одну астрономическую единицу (то есть на орбите Земли) эта постоянная равна приблизительно 1367 Вт/м², или 1,959 кал / (см² · мин).

Со́лнечная постоя́нная — суммарный поток солнечного излучения, проходящий за единицу времени через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца вне земной атмосферы.

Интенсивность солнечного излучения в свободном пространстве на расстоянии, равном среднему расстоянию между Землей и Солнцем, называется солнечной радиацией. Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно 370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м² (при ясной погоде и когда Солнце находится в зените). При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется в основном благодаря поглощению ультрафиолетового излучения озоном и рассеянию излучения находящимися в воздухе частицами пыли и аэрозолями. Показатель атмосферного влияния на интенсивность солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, определяется “воздушной массой”. Величина последней равна секансу угла между Солнцем и зенитом.

Интенсивность солнечного излучения на поверхности Земли зависит от времени года, времени суток, проницаемости атмосферы и ее озонового слоя, высоты над уровнем моря (с увеличением высоты на 300 м она возрастает на 4%), географической широты (чем дальше от экватора, тем она ниже), погодных условий (облачность, туманы), атмосферных загрязнений. Измерения показали, что для волн длиной 300 нм интенсивность излучения в разных точках земного шара различается в 20 раз.

 

Распределение энергии по спектру

Спектр солнечного излучения можно разделить на ультрафиолетовые лучи, видимый свет, инфракрасные лучи и длинноволновое (тепловое) излучение. Ультрафиолетовое излучение - коротковолновое, в то время как длина волн ИК-излучения намного больше. Видимое излучение занимает участок спектра от 380 до 780 нм. Оно состоит из цветных спектральных излучений. Это называется цветовым спектром света.

Около 9 % энергии в солнечном спектре приходится на ультрафиолетовое излучение с длинами волн от 100 до 400 нм. Остальная энергия разделена приблизительно поровну между видимой (400–760 нм) и инфракрасной (760–5000 нм) областями спектра.

По данным других источников, спектр излучения солнца охватывает ближний УФ-диапазон (300-400 нм), где содержится примерно 1% солнечной энергии, видимый диапазон - 53% солнечной энергии и ближний ИК-диапазон (760-250 нм) - 46% солнечной энергии.

 

2. Характеристики пленки

Показатели Определение
Солнечная энергия Передача это отношение количества солнечной энергии в полном диапазоне длины волны (300-2100 нм) которое проходит через стекло с пленкой к общему количеству солнечной энергии, падающей на это стекло (обычно выражается в процентах).
Отражение это отношение количества солнечной энергии в полном диапазоне длины волны (300-2100 нм) которое отражается стеклом с пленкой к общему количеству солнечной энергии, падающей на это стекло (обычно выражается в процентах).
Поглощение это отношение количества солнечной энергии в полном диапазоне длины волны (300-2100 нм) которое поглощается стеклом с пленкой к общему количеству солнечной энергии, падающей на это стекло (обычно выражается в процентах).
Видимый свет Передача это отношение количества солнечной энергии в диапазоне волн видимого света (380-780 нм), которое проходит через стекло с пленкой к общему количеству видимого света, падающего на это стекло (обычно выражается в процентах).
Отклонение это отношение количества солнечной энергии в диапазоне волн видимого света (380-780 нм), которое отражено стеклом с пленкой к общему количеству видимого света, падающего на это стекло (обычно выражается в процентах).
Отклонение инфракрасных лучей Пропорция ультрафиолетового излучения, НЕ пропускаемая внутрь здания (280-380 нм)
Отклонение ультрафиолетовых  лучей Пропорция ультрафиолетового излучения, НЕ пропускаемая внутрь здания (280-380 нм)
Коэффициент затемнения Данный коэффициент получается при делении солнечного фактора на 0.87, что представляет собой солнечный фактор для прозрачного 3-х миллиметрового полированного стекла.
Полное отклонение солнечной  энергии это процент ослабления солнечной энергии, которая падает на стекло.  Равен сумме (в процентах) отраженной солнечной энергии и той части поглощаемой энергии, которая отражается обратно.
Теплопередача (Вт/м2K) Коэффициент теплопередачи (U- value или  K- value) представляет собой количество тепла в ваттах за единицу времени, которое проходит через 1 кв.м. поверхности стекла на разницу в градусах между внутренней и внешней температурой. Коэффициент теплопередачи рассчитывается для коэффициентов обмена тепла поверхностью остекленной стены:
  • Внутренний: 8W/m2 K
  • Внешний:    23W/m2 K
Он рассчитывается в соответствии с ISO 10292.

Значения указанных показателей для IR пленок KorQu здесь.