167233. lajstromszámú szabadalom • Eljárás napsugárzásnak kitett felületek felmelegedésének jelentős befolyásolására
3 mind ez ideig nem a hatásának megfelelően figyelembe vett tényező. Ez a tényező a felmelegített testek emissziós képessége, vagyis az a jelenség, hogy bármely adott' hőmérsékletű test sugárzásos kölcsönhatásban van környezetével, melynek során maga a test is hőt ad le sugárzással a környezetének. Erre a kölcsönhatásra jellemző az alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényező (a). Ez utóbbi hatás tudományosan eddig is ismert volt, de a számításokban a átlagértékével számoltak, és nem egyes anyagok tényezőivel. A folyamat lefolyásánál azonban igen lényeges, hogy ez az érték mekkora valójában. Az alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényező (ä) értéke pedig különböző anyagokra vonatkozóan igen eltérő, és reális anyagok esetén 0,05 és 1 között változik. Jelen találmányunk alapja az a felismerés, hogy a gyakorlati esetek túlnyomó többségében az emiszszióval leadott hőmennyiség olyan nagyságú, hogy a felület hőmérsékletének alakulását döntően befolyásolja. A hősugárzásnak kitett felületeken lejátszódó folyamatokat a mellékelt rajz segítségével ismertetjük. Az ábrán a hősugárzásnak kitett felület hőmérlege látható. Qu az a hőmennyiség, amely az Fegységnyi falfelületre egységnyi idő alatt érkezik, Qua reflektált hőmennyiség, Qy az elvezetett hőmennyiség és QA az átadott hőmennyiség. QE az a kisugárzott hőmennyiség, amelyre a alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényező jellemző (a az anyag minőségétől függ), a növekedésével növekszik a környezetnek sugárzással leadott QE hőmennyiség, vagyis csökken a felület hőmérséklete. Ha ez a hőmennyiség nullával egyenlő vagy igen kicsiny, akkor a beérkező és nem reflektált hőmennyiség legnagyobb része a felület felmelegítésére fordítódik. Ez azt jelenti, hogy — jóllehet a beérkező hőmennyiség jelentős része reflektálódik — a felület viszonylag gyorsan és nagymértékben felmelegszik. Tekintettel arra, hogy ezideig csupán a reflektált hőmennyiség növelésével próbálták a felület felmelegedését csökkenteni, a hőmérsékletcsökkentés hatékonysága nem volt kielégítő. Ha a kisugárzott hőmennyiséget növeljük a növelésével, a felület hőmérsékletének nagymértékű csökkentése lehetséges, minthogy ez utóbbi tényező a felület hőmérsékletét nagyobb mértékben befolyásolja, mint a reflektált hőmennyiség növelése. Ebből adódik tehát az a felismerés, hogy a felület alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényezőjét kell — akár a reflektált hőmennyiség csökkenése mellett is — a lehető legnagyobb mértékben növelni. A fentieket összefoglalva tehát egy napsugárzásnak kitett felület felmelegedését alapvetően a felület két jellemzője határozza meg. Ez a két jellemző az a alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényező, amely a felület által a környezetbe kisugárzott hőmennyiséggel arányos, valamint az A-$ magas hőmérsékletű abszorpciós tényező, amely megszabja a sugárzásból, elnyelt energiát. Az ábrán feltüntetett jelölésekkel a nem reflektált hőmennyiség Qs—QE = AN I, ahol I a napsugárzás intenzitása, és tovább 4 AN I= QF+QA+QE .,>•.• ahol QB egyenesen arányos a-val. Az egyenlet jobb oldalán szereplő tagok közül QB attól függően jelen-5 tős a másik két tag mellett, hogy a értéke mekkora. Világos ezek után, hogy a napsugárzásnak kitett felület hőmérsékletének csökkentése — adott sugárzási intenzitás esetén — AN csökkentésével és a növelésével érhető el. Belátható ugyanakkor az is, 10 hogy AN esetleges kismértékű növekedése — azaz a reflektált hőmennyiség csökkenése — mellett is csökkenthető a felület felmelegedése a növelésével. Ha mármost az épületek burkolását tekintjük, nyilvánvaló, hogy a felület felmelegedésétől függ 15 a belső tér felmelegedése is. Egységnyi idő alatt egységnyi felületű falon keresztül az épület belseje felé vezetett hőmennyiség X 20 ^V = d (t 2 _ *l) ahol X —a fal hővezetési tényezője, d — a fal vastagsága, tx — a fal belső lapjának hőmérséklete, 25 t2 — a fal külső lapjának hőmérséklete. Tekintettel arra, hogy a tx belső hőmérsékletét általában állandó értéken kell tartani, az egyenletből rögtön látható, hogy az átvezetett hő mennyisége a külső felület hőmérsékletétől függ. Világos tehát, 30 hogy «^ növelésével és AN csökkentésével elért felületi hőmérsékletcsökkentés célja elsősorban Qy csökkentése. Célunk tehát a jelen találmánnyal olyan eljárás kidolgozása, amellyel a napsugárzásnak kitett felü-35 letek felmelegedése csökkenthető a felületek által a környezetnek sugárzással leadott hőmennyiség növelésével. A feladatot a találmány szerinti eljárással úgy oldjuk meg, hogy a napsugárzásnak kitett felület 40 alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényezőjét (a) legalább 0,6 értékre növeljük, ugyanakkor a magas hőmérsékletű abszorpciós tényező (AN) értékét 0,5 alatt tartjuk. A találmány szerinti eljárással a napsugárzásnak 45 kitett felületek hőmérséklete természetesen növelhető is. Ez esetben a felület alacsony hőmérsékletű abszorpciós tényezőjének (a) értékét 0,5-nél nagyobbra, magas hőmérsékletű abszorpciós tényezőjének értékét 0,5-nél kisebbre állítjuk be. 50 A találmány szerinti eljárás legegyszerűbb foganatosítási módja a kész felületek (például alumíniumburkolat) bevonása festék vagy lakkréteggel. Ezek a felület megfelelő abszorpciós tényezőit biztosítják. 55 A találmány szerinti eljárás másik foganatosítási módja maguknak a felületeknek a kezelése, például homokfúvatással, eloxálással, pácolással stb. Az így bevont vagy kezelt felületek hőmérséklete jelentősen csökken a kezeletlenekhez viszonyítva, 60 és alig haladja meg (csupán 1—15 °C-kal) a környezet hőmérsékletét. A találmány szerinti eljárást részletesen példák segítségével ismertetjük. Bevonat nélküli és bevonattal ellátott, azonos 65 méretű alumíniumlapok felmelegedését vizsgáltuk 2
