太阳能电池板作为辐射屏障
大家好，我找不到它了，但我记得这里有人说过，太阳能电池板是屋顶的很好的辐射屏障。与沥青瓦、瓷砖等相比，太阳能板有净冷却效果吗?组件的哪一部分反射IR?
我在想办法让我们未来的阁楼尽可能保持凉爽。我读了马丁·霍拉迪关于“阁楼动力呼吸机”的刺穿，née阁楼风扇，所以我把注意力集中在辐射屏障和椽子绝缘上。我们会在椽子之间放R-23矿棉(5.5英寸)，在天花板上放两根R-23矿棉，总共是R-69。阁楼将是无条件的，但R-23的椽绝缘材料可能使在里面工作的人可以忍受。如果太阳能电池板能帮上忙，那就太好了。在它们下面使用辐射屏障，比如在阁楼，是次优的，因为它会加热面板，恶化其性能。
谢谢你的帮助。
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亲爱的BlueSolar,
“辐射屏障”在很大程度上是一种销售镀铝泡沫包装的营销策略。幸运的是，除了空气之外的任何东西实际上都是辐射屏障(一些特定的塑料薄膜除外)。
所以，是的，太阳能电池板是辐射屏障，它们可以防止光线照射到它们覆盖的屋顶部分。这反过来可能会使你的屋顶更凉爽一些，更少的热量会进入建筑。它们也会阻碍一些空气流动，这反过来可能会让空气变热，但正是因为这个原因，它们被称为气隙。浅色的瓦片会比深色瓦片反射更多的光，这同样会保持屋顶凉爽。使用太阳能有很多好处，但这并不是其中之一。
阅读这篇文章，了解马丁关于辐射障碍的完整概述:
//m.etiketa4.com/article/radiant-barriers-a-solution-in-search-of-a-problem
再看看“冷屋顶施工”，这是一种在屋顶和结构之间设置通风通道的方法，以防止热量传递。
在一天结束的时候，限制热流主要归结于屋顶组件的R值。
“辐射屏障”在很大程度上是一种销售镀铝泡沫包装的营销策略。”
不正确的。辐射屏障绝对有其作用，尤其是在凉爽的气候中。当辐射屏障的无良推广者宣传它们实际上并不具备的绝缘特性时，辐射屏障就会陷入麻烦。这一讨论中滑稽的部分是，为了惩罚这种做法的坏人，反对辐射障碍的人往往把事实搞得同样糟糕。我会冒险猜测，你来自一个主要的加热气候，只是不知道更好。
我们这些生活在寒冷气候中的人，在辐射屏障的使用和误用方面受过良好的教育。在加利福尼亚，辐射障碍甚至被写进了代码。他们的工作。最好的应用是在新的建筑安装屋顶护套与一个表面作为辐射屏障。护套的那一边在阁楼那边。如果你生活在一个主要是凉爽的气候，这是完全值得的。就像我说的，它甚至被写进了建筑规范，因为它很有效。
谢谢埃里克。我完全被辐射障碍难住了。为什么有光泽的部分是对着阁楼而不是对着天空?我以前读过这个附带条款，我觉得它很落后——我错过了什么?
Holladay还说铝箔是低辐射的，这也让我很困惑。铝是热的良导体，这就是为什么它被用于炊具。发射率和热导率有什么不同吗?
发射率是关于辐射传热(光通常在可见光谱之外)，而热导率是通过材料的热流。在这种情况下，铝的热导率并不重要，因为它所使用的铝层有多薄——但的确，铝有很高的热导率。
低辐射率意味着一种材料反射热辐射，这意味着当该材料变热时，它不会发出热辐射。如果有光泽的一面正对着阁楼，你会认为它(有光泽的东西)会变热，但不会把热量辐射到阁楼。
即使在炎热的气候中，它们也只会在隔热水平较低的情况下产生影响。
https://web.ornl.gov/sci/buildings/tools/radiant/rb2/
如果你用R19阁楼隔热材料，一个辐射屏障可以减少大约30%的热流。你可以通过增加额外的4英寸隔热材料来达到类似的节能效果，这种方法全年都有效，而不仅仅是在夏天。
基本上，只要阁楼上有任何最低的绝缘标准，没有空气处理器，RB就会蹲着。如果它是免费的，放进去也无妨，但我不会额外花钱。
可悲的现实是，有很多房子没有阁楼隔热和空气处理/管道，在这种情况下，RB确实有很大的不同。
BlueSolar,
热发射率和热导率是两个不同的东西。
通常有光泽的东西传导热量很好，但辐射不好。
例如，你不能在有光泽的表面上使用红外枪温度传感器(不改变参数)，因为它不会给出正确的温度。如果你把同样有光泽的表面涂成黑色，红外炮现在可以工作了。这是类似的原因，RB需要保持光泽和清洁的工作。
一个有光泽的一面在阁楼内部的RB工作，因为它不会发出那么多的辐射。这与“反射”热量无关。
阿尔卑斯山脉,
老实说，我对你链接的文章中引用的数字之高感到惊讶，我会更深入地研究一下。我想知道问题中的RB是否也在没有空气密封的房子中作为空气屏障，这增加了效果。
亲爱的埃里克,
我的信息来自于气候变暖，这是真的，但马丁的计算从链接文章中非常清楚。
辐射屏障最多增加一个或两个R到一个组件，如果这是放在一个不绝缘的建筑/阁楼，这是一个巨大的改进。相反，如果它被安装在隔热良好的建筑(比如R-30屋顶)中，那么相对而言，它只是一个很小的改进，像半英寸的泡沫仍然会更好。
在你的例子中，你是在建议一个不隔热的阁楼吗?如果是这样的话，我百分百同意你的看法，这将是一个很大的改善，并降低阁楼温度——但BlueSolar公司已经在讨论在椽子之间添加绝缘材料。
是的，我们会在椽子之间用R-23的矿棉，在天花板下面用R-46的羊毛。我更新了我的问题来澄清这一点。
如果辐射屏障在屋顶的外部，在面板下面，会有什么不同吗?
约书亚说:
在我自己家的装修中，我亲身体验过辐射屏障的好处。我曾经在夏天经历过绝对闷热的室内温度。必须承认，当时阁楼地板上的绝缘材料很少。我强烈质疑安装了辐射屏障后仅差2度的数据。这是不准确的。安装了辐射屏障后，温度降到了10华氏度。这是没有添加绝缘材料。我可以存在!我的10度经历的差异是不可忽视的。
在我的气候条件下，我一直想尽量不开空调。对于这里的大多数人来说，没有某种形式的空调几乎是不可想象的。这里的夏季最高温度平均在90多度，多次达到100多度。所以我的目标是尽我所能来实现这个目标。一旦我使室内温度与RB可以忍受，但不舒服，然后我继续添加R-50吹纤维素阁楼地板。最后的装饰是为朝南和朝西的窗户设计了深檐，每个房间都安装了吊扇，还有整个房子的风扇。所有这些因素加在一起就产生了效果。在夏季平均气温高达90度左右的气候下，我不用空调也能舒适地生活。
我当然厌倦了那些不设身处地地告诉我该怎么想的人。这和中西部人、南方人和东部人说整个房子的风扇坏了是因为它们把潮湿的空气带进来是一样的。如果一些傲慢的西方人说你们花了太多的时间和精力在防止寒冷渗透到家里，因为它并不坏，你们会怎么想?闭上你的眼睛，让那画面渗入你的意识，你就会知道我们很多人的感受!你只是不知道你不知道什么。
谢谢约书亚。我不知道太阳能电池板是有气隙的。即将进入市场的太阳能瓦和瓦很有趣，因为它们取代了普通的瓦和瓦，所以它们不能有气隙——我想知道就热和空气流动而言，这将如何工作。(我指的是特斯拉的太阳能瓦、Forward的、RGS等产品)
我读了马丁的文章，我完全懵了。为什么辐射屏障会面向阁楼?如果铝是一种很好的热导体，它怎么会是一种低发射率的材料呢?
物理学是为什么好的热导率和低发射率可以联系在一起。
在电力电子领域，散热器是常见的。散热器通常是由铝制成的，原因有很多(铝相对便宜，易于使用，而且导热性能很好)。散热器的作用是从功率半导体器件小而热的区域吸收热量，并将其转移到冷却空气中。散热器有一个相对较厚的“传导”区域和一堆较薄的鳍片作为“辐射”区域。这是因为你需要更大的表面积来更好地传递热量。散热器的额定热性能使用一个单位有点类似于电阻。
无论如何，散热器通常由黑色阳极氧化铝制成，因为黑色表面能更好地辐射热能，所以黑色表面比闪亮的银色铝表面表现更好。
对于真正高功率密度的半导体，通常是射频放大器和先进的微处理器，通常在功率设备和铝散热器之间使用铜“散热器”。这是因为铜的导热性能比铝好，但铝的散热性能比铜好。
物质世界的怪癖。
比尔
顺便问一下，约书亚，如果太阳能电池板用low-e玻璃会有帮助吗?我的意思是帮助降低面板温度和由此产生的热量辐射到屋顶/天花板。我把low-e和氩搞混了，但我认为low-e把IR反射回了天空。
我会假设太阳辐射中被转化为电能的那部分会比释放的能量少得多。(我猜，一个能效为20%的电池板会减少20%的辐射?)这与周围材料的发射率性质无关。
我很难找到确切的原因，为什么反射到IR的表面本质上同样更少发射IR。我知道，如果红外被反射，它不会被发射出去(全反射+总发射+总透射= 1)，但红外反射率的特征与发射率是相同的，这对我来说有点神秘。这似乎是我能找到的最接近答案的东西(来自:https://irinfo.org/03-01-2014-swirnow/）
“因为自由价电子并没有强烈地附着在原子晶格上，当被入射光子撞击时，它们不会将这种能量转移到晶格上。表皮效应存在，入射波被“反射”，金属不吸收入射能量。
这就是为什么在低温下抛光的金属不能有效地吸收入射的红外能量。
由于阳离子和自由电子之间的弱连接，当机械加热(即电阻性电连接)时，阳离子不能转移足够的能量，导致表面电子振荡并发射光电子。”
在屋顶底部的low-e情况下，很大一部分热能是从屋顶顶部传导的(因此根本没有反射)，但它仍然以较低的速率发射。我对它的理解是，决定反射率的性质同样适用于决定发射率的性质，即使反射率不是方程的一部分。
理论上，low-e似乎可以很容易地出现在屋顶的顶部，但我能想到的缺点是:
1)表面条件的氧化等降解会随着时间的推移降低反射率(底面保护更好)
2)可能不希望有一个高度反光的表面作为屋顶的可见表面
3)虽然它会直接反射某些波长，但其他更高能量的辐射不会被反射，因此会被吸收，并随后向屋顶下方发射(除非那也是低e)。所以现在你必须创造一个有两个低电子表面的屋顶，而不是一个。
我们会在椽子之间用R-23的矿棉，在天花板下面用R-46的羊毛。我更新了我的问题来澄清这一点。
如果辐射屏障在屋顶的外部，在面板下面，会有什么不同吗?”
这不会有任何显著的区别。
在太阳光谱中具有高反射率的屋顶被称为“冷屋顶”材料，有测量和标记太阳反射指数(SRI)的标准。虽然这比椽子底部的闪亮材料(或屋顶甲板的闪亮背面)的性能要高一些，但对于椽子之间有R23的房子，对峰值和平均冷却负荷或能源使用的影响是非常小的，至少在阁楼地板上有这么多额外的影响，即使在这些绝缘层之间有管道和空气处理器。
如果你在一个以降温为主的气候，即使总影响很小，也值得考虑更高的SRI屋顶，因为通常没有额外费用。凉爽屋顶评级委员会在此备有一个可搜寻的产品资料库:
https://coolroofs.org/directory
在屋顶甲板之间有通风空间的太阳能电池板和更陡峭的倾斜屋顶(4:12或更高)的电池板也会降低峰值和平均冷却负荷。虽然光伏电池板的反照率非常小(=低SRI)，面板的阴影限制了射向屋顶的辐射，并且通风口空间促进对流冷却，一旦电池板在阳光下加热。综合效果是降低屋顶甲板的温度，尽管面板本身的反照率很低。没有通风口的空间，它就像在屋顶甲板上有深色沥青瓦一样(不是一个高的SRI冷屋顶)。这里有一个非常有限的大众媒体讨论:
https://blogs.scientificamerican.com/solar-at-home/the-albedo-effect/
椽子之间是R-23矿棉下面天花板是R-46羊毛
根据你所处的气候，这可能是一个非常糟糕的主意。你正在创造一个阁楼空间，既不是内部也不是外部的热包层。
在冬天(南方可能不是问题)，你可能会在相当高的湿度和很多霉菌。
最好的是阁楼地板上的所有绝缘材料或椽子上的所有绝缘材料。如果绝缘是在椽，阁楼应该是你的条件空间的一部分。如果隔热层在阁楼地板上，那么给阁楼通风。
由于阁楼地板上的绝缘材料是最便宜的，我真的看不出把它分开有什么好处，可能会造成一个问题。