Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

» » Краска на основе стекла отражает солнечный свет, поддерживая температуру объектов. Краска солнечный коллектор Краска отталкивающая солнечные лучи

Краска на основе стекла отражает солнечный свет, поддерживая температуру объектов. Краска солнечный коллектор Краска отталкивающая солнечные лучи

Традиционно летнюю одежду шьют из тканей светлых цветов. Считается, что светлая одежда отражает солнечные лучи, и человеку не так жарко на солнце. Однако же, эксперты настоятельно рекомендуют в жаркие солнечные дни носить темную одежду. Именно она защитит нашу кожу от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, способных вызвать рак кожи.

Люди, желающие уберечь себя от вредоносных ультрафиолетовых лучей, должны облачатся в темную одежду, а не в яркие гавайские рубахи, считают эксперты. Желтые рубашки защищают от солнечных лучей хуже всего. Мало кому придет в голову надеть на себя черную или темно-синюю одежду в жаркий солнечный день, однако ученые из Каталонского университета, Испания, советуют выбирать именно эти цвета. «Цвет ткани имеет колоссальное влияние на ее защитные свойства от ультрафиолетового излучения», - рассказывает автор исследования, доктор Астенсьон Рива (Ascension Riva).

Традиционные для теплой погоды белый и желтый цвета подвергают человека большему риску появления рака кожи, утверждают ученые. А темные и более насыщенные цвета лучше поглощают солнечные лучи. В особенности хорош в этом аспекте темно-синий и красный цвета – они защищают кожу лучше всего. Об этом ученые рассказали на страницах журнала Industrial and Engineering Chemistry . В ходе работы они окрашивали одинаковую хлопковую ткань в различные оттенки красного, голубого и желтого цветов, а затем измеряли способность каждого образца поглощать ультрафиолетовые лучи.

Большинство людей, отдыхающих на курортах, рассчитывают на одежду для защиты от палящих солнечных лучей, хотя обычного солнцезащитного крема было бы вполне достаточно. Следует помнить, что белые футболки и облегающие маечки, а также мокрые купальные костюмы, плохо защищают от ультрафиолетовых лучей. Ученые уверены, что эта информация может быть полезной не только потребителям, но и производителям одежды для создания продукции, способной эффективно защитить от солнца.

Для чего нужно селективное покрытие для солнечного коллектора?

Все дело в том, что селективный слой является самым важным элементом в системе, который отвечает за максимальное поглощение тепла.

А потому, если возникает желание сделать солнечный коллектор своими руками, вам потребуется найти этот химикат или селективную краску чтоб покрасить абсорбер коллектора.

От соблюдения технологии, правильного напыления светопоглощающей краски, отражение солнечных лучей будет минимальным. Это значит что ваш коллектор будет более эффективен.

Как правило в домашних условиях, используют селективную краску для солнечных коллекторов ILIOLAC,которая должна наносится на соответствующий грунт.

Обычно покрытие наносят распылителем при давлении воздуха 3-5 bar. После окрашивания через несколько часов с материалом уже можно работать.

Селективная краска это по сути быстросохнущее промышленное покрытие для солнечных коллекторов с очень высокой степью поглощения.

Кроме основных специальных свойств, покрытие хорошо защищает изделие от коррозии, имеет отличную твердость пленки.

Таким образом, приобретая специальную краску, процедуру увеличения КПД солнечного коллектора можно сделать самостоятельно, своими руками.

Некоторые умельцы, делают селективное покрытие на объёмных плоскостях, такими формами они желают задействовать больше углов для попадания солнечных лучей в накопитель.

Селективное покрытия для солнечного коллектора- цена

Многих волнует вопрос: селективная краска для солнечных коллекторов где купить?

Селективное покрытие для солнечных коллекторов можно купить в специализированных магазинах. Так же можно поискать информацию в интернете.

Стоимость селективной краски достаточно приличная, но как правило цена зависит от вашего региона проживания и жадности продавца.

К примеру в России, селективную краску для солнечных коллекторов можно купить в пределах 1000 рублей за банку.

В Украине такое покрытие обойдется покупателю примерно в 350 гривен.

На заметку о селективной краске! Естественная окись меди (если у вас медный абсорбер) Cu2O -обладает поглощением 75% и отражением 33%. Значит имеем эффективность 75-33 = 42%. В 4 раза лучше, чем покраска черной краской.

Получается что сама медь обладает отличной селективностью, поэтому преимущество при изготовлении коллектора для нагрева воды, нужно отдавать именно этому материалу.

Так же существует специальное селективное покрытие с антиконвекционным эффектом. Такой чудо-химикат уменьшает конвективную теплоотдачу. Такое покрытие требует особой подготовки глянцевой поверхности, чтобы она хорошо отражала солнечные лучи.

Видео как работает солнечный коллектор зимой в -15 мороза.


solar-batarei.ru

Селективное покрытие для солнечных коллекторов

Важнейшей частью любого коллектора – плоского, вакуумного, воздушного – является абсорбер. Именно абсорбер преобразует энергию солнечного излучения в энергию тепловую. В плоских водяных и в воздушных коллекторах абсорбер в общем случае представляет собой металлический лист, покрашенный в черный цвет селективной краской для солнечных коллекторов. Причем в воздушном коллекторе абсорбер может быть выполнен с ребрами для увеличения площади нагреваемой поверхности. В вакуумных коллекторах абсорберы представляют собой тонкие пластины в вакуумных трубках. В плоских водяных и в вакуумных коллекторах абсорберы передают накопленное тепло теплоносителю. В воздушных коллекторах просто нагревают до высокой температуры воздух, находящийся в коллекторе. Но в любом случае важнейшую роль в процессе нагрева играет покрытие абсорбера.

Черный цвет — черному цвету рознь

Некоторые умельцы наносят селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, наивно полагая, что, покрасив металлический лист черной краской, они решат все проблемы. Но черная краска бывает разная. И как эффективно будет работать коллектор, в огромной степени зависит от того, какой именно краской покрыт абсорбер. Дело в том, что черные краски различных составов по-разному реагируют на солнечный свет. Какая-то часть солнечной энергии поглощается, а какая-то отдается в виде теплового излучения, а результирующая эффективность будет очень низкой. Так, например, эффективность абсорбера, покрытого обычной черной краской, составляет всего 11%, в то время, как при покрытии другими типами красок эффективность может превышать 90%. Кроме того, обычные черные краски не обладают термостойкостью и при длительном нагревании начинают слоиться, отставать от основы.


Как работают различные покрытия

Главных показателей, которые характеризуют ту или иную черную краску для покрытия абсорбера, всего два. Это, во-первых, способность поглощения солнечной энергии и, во-вторых, способность покрытия поверхности к излучению энергии в длинноволновом диапазоне. Чем выше первый показатель и ниже второй, тем эффективнее покрытие. Так, например, два слоя покрытия «Черный никель» поверх гальванопокрытия из никеля на мягкой стали (согласно технологии деталь была погружена на шесть часов в кипящую воду) показали способность поглощения, равную 0.94. При этом способность излучения составила всего 0.07. Или «Черный никель», содержащий окиси и сульфиды никеля и цинка, нанесенный на полированный никель, имеет способность поглощения, равную 0.910, при способности излучения 0.11.

Новые составы, новые методы получения высокоэффективных абсорберов

Над поиском составов термостойких красок, способных по максимуму поглощать солнечную энергию, работают многие ученые. В Германии в 1980 году доктор Вольфганг Цезиаль и инженер Густав Кроз получили патент на «Способ получения селективно поглощающих площадей поверхности для солнечных коллекторов и устройство для реализации этого способа». Их работа получила дальнейшее развитие и была подкреплена патентами, полученными в 1998 и в 2001 годах. Целью этих и других аналогичных разработок являются, во-первых, достижение высокой степени поглощения, а следовательно, и высокой степени конверсии падающего солнечного света в полезное тепло, а во-вторых, достижение минимальной излучательной способности, то есть низкое тепловое излучение.

Для изготовления высокоэффективных абсорберов с нанесенным покрытием разрабатываются специальные технологии получения селективных красок и методы их нанесения на поверхности абсорберов, которые, к тому же, могут изготавливаться из различных материалов. К концу девяностых годов прошлого века это были, в основном, гальванически нанесенные слои так называемых «черного хрома» или «черного никеля». При этом были получены достаточно обнадеживающие результаты для указанных покрытий, а именно качество поглощения до 96%, процент излучения около 10%. Это были очень хорошие показатели.

Разработанные в середине девяностых годов в Германии методы нанесения селективного покрытия использовали процесс вакуумного напыления на основу. Были проведены эксперименты с нанесением на медную основу титаново-оксинитридных, а также керамических покрытий. Позднее были проведены эксперименты с алюминиевыми листами. Эти покрытия при контрольных замерах показали значение поглощения солнечного излучения, превышающее 95%, а значение излучательной способности — в пределах от 3% до 5%. Но, несмотря на такие высокие показатели, которые были получены для «Черного никеля» и «Черного хрома», эти покрытия не нашли применения на европейском рынке, так как при производстве этих напылений происходило довольно заметное загрязнение окружающей среды от использования гальваники в производственном процессе. Та же участь постигла и разработанное в США селективное покрытие «Черный кристалл».

Селективные покрытия в домашних условиях

Прежде чем решиться на самостоятельное нанесение селективного покрытия на абсорбер, нужно тщательно изучить характеристики доступных покрытий и взвесить свои возможности. Если вас что-то не устраивает, лучше отказаться от этой идеи и купить уже готовые коллекторы. Способов нанесения покрытий достаточно много, но не все они могут подойти. Например, некоторые умельцы, не вдаваясь в детали, просто покрывают металлический лист обычной черной краской только потому, что эта краска, во-первых, черная, а во-вторых, дешевая. Но такая краска принесет мало пользы, так как она не термостойкая, а при высыхании становится еще неплохим теплоизолятором. Черная матовая автомобильная краска обладает достаточно неплохим светопоглощением, достигающим 70%. Недостатком этой краски является слабая термостойкость.

Лакокрасочной промышленностью выпускаются черные матовые краски, обладающие повышенной термостойкостью. Такими красками покрывают грили, мангалы, изготавливаемые различными фирмами. Эти краски могут быть как в банках, так и в аэрозольной упаковке. Предпочтительнее, конечно, краски в аэрозольной упаковке, так как в этом случае можно нанести селективное покрытие, не превышающее нескольких микрон по толщине. При покупке нужно особо обращать внимание на способ нанесения покрытия, так как применение некоторых видов красок требует предварительной обработки поверхности, на которую они будут наноситься. В некоторых случаях требуется антикоррозийная обработка поверхности, а в некоторых случаях и кислотная грунтовка.


Краска Iliolac

В настоящее время наибольшей популярностью для нанесения селективного покрытия пользуется краска «Iliolac» («Илиолак») производства греческой компании Stancolac. Производители утверждают, что эта краска обладает поглощающей способностью, равной 99%. Краска эта выпускается в баночной фасовке, поэтому для нанесения ее на поверхность абсорбера лучше пользоваться краскопультом, чтобы получить слой не толще пятидесяти микрон.


Селективная пленка в рулонах

И, наконец, для покрытия абсорбера можно использовать селективную пленку. Эта тонкая термостойкая пленка, выпускаемая в рулонах, наклеивается на предварительно обезжиренную и очищенную поверхность абсорбера. Пленка эта представляет собой медную или алюминиевую фольгу с готовым селективным покрытием, нанесенным на нее методом вакуумного напыления.

Особых сложностей в нанесении селективных покрытий нет, и если вы решились сделать солнечные коллекторы своими руками, то добротно выполненное устройство будет работать ничуть не хуже своего промышленного собрата.

Краска для солнечных коллекторов

Энергия Солнца постепенно набирает своих почитателей, которые устанавливают на своём доме или территории коллекторы. Это неудивительно, ведь такой метод получения электричества достаточно эффективен, ведь не требует регулярных финансовых вливаний и является экологически чистым. Чтобы повысить поглощение прямых лучей, используется краска для солнечных коллекторов. Она помогает защитить поверхность от негативных воздействий кислорода и продлить срок эксплуатации поверхности.

Улучшенное получение энергии

Главные характеристики, которыми отличается селективная краска для солнечных коллекторов, заключается в том, что её легко нанести, а после этого она быстро сохнет. Часто владельцы такого способа заработка жалуются на то, что поверхность слабо поглощает энергию.

Чтобы решить эту проблему, необходимо нанести подходящее покрытие, которое повысит эффективность поглощения до 99%. Купить краску для солнечного коллектора выгодно, ведь она, как и любая эмаль, дополнительно защищает от коррозии, а также обладает следующими характеристиками:

  • повышенной адгезией;
  • стойкостью плёнки к проявлениям внешней среды;
  • улучшением теплообмена.
  • Цвет покрытия - чёрный, переливающийся матовым блеском. Важное преимущество, которым обладает краска для солнечного коллектора, заключается в её небольшом расходе. Литр позволяет покрыть 11 квадратных метров. За 4 часа происходит высыхание поверхности, а через 2 суток произойдёт полное затвердевание.

    Грамотное использование

    Что перед нанесением краски требуется сделать с поверхностью? Обязательно солнечный коллектор очищают от слоёв жира, грязи, а также избавляются от пыли. Когда будете заливать покрытие в тару, то оно должно заполнить её по всему объему. Краску для солнечного коллектора купить будет гораздо лучше, чем двухкомпонентное покрытие, которое не рекомендуется к использованию. Существует несколько способов эффективного нанесения:

  • с помощью кисти или валика;
  • методом безвоздушного распыления;
  • распылителем.
  • Важно учитывать, что при каждом методе необходимо разбавить в краске растворитель на 20% объёма. Оптимальной толщиной плёнки, чтобы та быстрее закрепилась и засохла, является 50 мкм. Мастеру рекомендуется следить за температурой в помещении, ведь та не должна превышать 35 градусов выше нуля.

    Основное достоинство, которым обладает краска для солнечного коллектора - цена. Вещество расходуется экономично, потому и по стоимости позволяет существенно сэкономить. Благодаря улучшению эффективности батареи, покупка окупится уже через месяц интенсивного использования.

    Работают коллекторы достаточно просто: антифриз, заполняющий трубки конструкции, является теплоносителем и нагревается от попадания инфракрасных лучей и ультрафиолета на специальную панель – улавливатель. Нагретый антифриз перемещается в специальные теплообменники-а ккумуляторы, где передают тепло воде. Сама же вода в дальнейшем перекачивается в отопительную магистраль.

    Что такое селективное покрытие

    Избирательное покрытие: о чем следует знать

    Также существует антиконвекционно е селективное покрытие, уменьшающее отдачу тепловой энергии в окружающую среду.

    Обратите внимание! Для повышения КПД гелиосистемы следует позаботиться, чтобы полированные ее детали были обязательно покрыты избирательным составом – ведь они отражают солнечные лучи наподобие зеркала.

  • химическим;
  • ионно-магнетронн ым;
  • Другие разновидности покрытия

    Селективное покрытие на поверхности абсорбера позволяет минимизировать потери на излучение

    Помимо готовых средств, в качестве избирательного покрытия можно также наносить:

  • обувной утеплитель, который отдаленно напоминает черную байку (не самый эффективный вариант);
  • полупроводниково е покрытие;
  • газовую сажу;
  • матовую краску черного цвета;
  • москитную сетку (как запасной вариант).
  • Selective-cover

    Отдельно стоит упомянуть о самом популярном, пожалуй, селективном покрытии – а именно о Selective-Сover Silver Mirror. Это один из лучших реактивов, впитывающих солнечную энергию.

    Обладает следующими характеристиками:

    • показателем селективности 16;
    • надежностью, удобством в применении;
    • рабочей температурой до 365ᵒС;
    • 6 м² при электрохимическо м нанесении;
    • 2 м² при контактном.
    • Селективное покрытие своими руками

      Итак, мы выяснили, что «голое» абсорбирующее покрытие (которым зачастую выступает оксидная пленка Cu₂O) оставлять нельзя.

      Но для более эффективной работы солнечного коллектора желательно покрыть поверхность оксидом меди CuO, обладающим существенными преимуществами:

    • высокий коэффициент селективности (75-90%).
    • Словом, это весьма эффективное избирательное средство, которое можно легко приготовить своими руками. Поэтому мы остановимся именно на нем.

      Обратите внимание! Конечно, оксид меди по качеству весьма далек от заводских покрытий, но это в любом случае лучше обычной черной краски с показателем теплоизлучения в 80%.

      Несмотря на то, что CuO стоит дешевле заводских селективных покрытий, процесс его нанесения намного сложнее обычной покраски. Но обо всем по порядку.

      В целом процедура образование CuO на абсорбере коллектора займет порядка трех дней.

      Для получения CuO необходимо окислить саму медь – из нее, собственно, и выполнен абсорбер. Никаких валиков и кисточек здесь быть не может.

      Ниже рассмотрены основные способы приготовления (точнее, компоненты) раствора для окисления меди.

      Способ первый

    • Литр воды.
    • 15 г персульфата калия (К₂S₂О₈).
    • 50 г каустической соды (NaОН).
    • Способ второй

      Способ третий

      Обязательные условия для всех способов окисления

    1. Все поверхности должны быть обезжиренными.
    2. В процессе реакции будет выделяться кислород, который быстро улетучится, поэтому раствор обязательно должен быть свежим.
    3. Желательно использовать дистиллированную воду.
    4. Техника безопасности

    5. Вся органика быстро разъедается NaОН, поэтому не стоит брать раствор голыми руками. Напротив, нужно использовать защитные средства (резиновые перчатки, очки), ведь во время реакции едкий натрий бурно вскипает.
    6. Самым безопасным является К₂S₂О₈, но в то же время он и самый дорогой из реактивов.
    7. В качестве заключения

      В итоге хотелось бы дать еще один совет. Для того чтобы смыть результат неудачного эксперимента, нужно использовать ортофосфорную кислоту (это, к слову, один из компонентов Cосa-Cola). Она эффективно смывает оксид меди.

      Видео – Абсорбер с селективным покрытием

      В одной из предыдущих статей мы рассматривали солнечные коллекторы (или гелиосистемы, как их еще называют), поэтому особо распространяться по поводу принципа их работы не будем. Отметим лишь, что такие системы не «отдыхают» ни зимой, ни даже в пасмурную погоду – температура воды никогда не падает ниже 60ᵒС.

      Казалось бы, ничего сложного в этом нет, но этот элемент любой гелиосистемы – селективное покрытие – до сих пор непонятен для многих из нас.

      Селективное покрытие – это слоистая структура из 3 или более слоев диэлектриков (могут использоваться оксид висмута, оксид титана, нитрид алюминия и т.д.)

      Данное покрытие не только непонятно, это – важнейший элемент коллектора. Покрытие вбирает в себя солнечную энергию и превращает ее в тепловую (последняя аккумулируется и транспортируется). Эта «губка» черного цвета называется селективной (англ. Select – выбирать, избирать), потому что излучает в несколько раз меньше тепла, чем поглощает.

      Обратите внимание! Избирательное покрытие прозрачно для инфракрасных лучей (оно свободно их пропускает и поглощает), но является своего рода отражателем для теплового излучения. Другими словами, оно «запирает» тепло внутри конструкции.

      Интересно то, что подобное покрытие можно запросто купить (оно продается в жестяных банках) и нанести на любой материал за исключением алюминия. Сплошной слой площадью в 1 м² этого вещества стоит примерно 1800 рублей. И если добавить к этому стоимость аккумулятора, то становится очевидным, что гелиосистема – это не настолько дорогостоящее удовольствие, каковым его преподносят неосведомленным покупателям.

      Есть такое понятие, как коэффициент селективности. Если вкратце, это соотношение поглощенной энергии к переданной обратно. В химикатах, которые продаются в готовом виде, этот коэффициент колеблется между 8 и 16,5.

      Все селективные составы (а их на данный момент существует более тридцати) наносятся одним из четырех существующих методов:

    8. плазменным напылением;
    9. электрохимически м.
    10. оксид меди или любого другого металла;
    11. черный хром;
    12. · возможностью нанесения валиком, пульверизатором или даже кистью.

      На основе реактива можно изготовить электролит, который наносится электрохимически м путем. Одного флакона (стоит примерно 3000 рублей) хватит на:

      Покрытие вбирает в себя всю солнечную энергию и превращает ее в тепловую (последняя аккумулируется и транспортируется)

      Обратите внимание! Несмотря на то, что медь сама по себе отлично поглощает тепло (намного лучше, чем простая термоустойчивая краска), тонкая пленка, которой покрывают абсорбер в гелиосистемах, отличается нестабильностью и быстро окисляется.

      Не будем распространяться о высокоселективны х веществах. Можно прибегнуть к самому простому способу – окрасить панель черной краской, как это показано на видео.

    13. оно черного цвета;
    14. у него низкий показатель теплоизлучения (все зависит от толщины слоя, в пределах 10-20%);
    15. Способы получения оксида меди

      Все практически так же, как в первом способе, вот только вместо К₂S₂О₈ необходимо использовать надсернокислотны й аммоний ((NН₄)₂S₂О₈).

    16. 50 г хлорита натрия (NaСlО₂).
    17. 100 г каустической соды (NaОН).
    18. Температура раствора должна быть в пределах 62-65ᵒС.
    19. NaСlО₂ не так опасен, но руками его тоже лучше не брать. Выделяет хлор.
    20. (NН₄)₂S₂О₈ во время реакции выделяет много аммиака, поэтому нельзя проводить процедуру в закрытом помещении. Желательно пользоваться респиратором.
    21. Казалось бы, на открытом воздухе респиратора не нужно, но добиться в таких условиях необходимой температуры невозможно даже жарким летом.
    22. Видео – Гелиосистема, выкрашенная черной краской

      svoimi-rykami.ru

    • Как повысить свой уровень игры в CS:GO часть 2 Настройка игры и видеокарты. Внимание! Этот туториал расчитан на игроков, которые только начали играть в дисциплину. Прежде чем читать вторую часть, рекомендуется прочитать часть 1. CS:GO является одной из самых популярных киберспортивных дисциплин. Несмотря […]
    • Общие сведения Важно! Отдельные категории граждан получают прав на сокращение возраста при выходе на пенсию. Сюда относятся педагоги и медицинские работники (стаж 25 и 35 лет), работники горнодобывающей отрасли, люди, проработавшие в условиях Крайнего Севера более 15 лет. Средние и минимальные значения […]
    • Ходатайство о переносе судебного заседания Ищете, как составить ходатайство о переносе судебного заседания? Которое будет положительно рассмотрено судом? Мы разместили общие сведения о составлении и подаче такого рода документов. А также о возможных причинах переноса, которые будут признаны судом […]
    • Условия участия в программе Молодая семья в Москве и Московской области Проекты государственной поддержки в обеспечении жильем молодых семей пользуются большой популярностью. Выделяются как региональные, так и федеральные проекты. В Москве жилищный вопрос стоит перед данными слоями населения также остро, […]
    • Перерасчет пенсии за большой стаж работы С приближением пенсии многих граждан интересует зависимость будущего обеспечения от количества отработанных лет. С появлением в законодательстве изменений перестает применяться понятие общий трудовой стаж. Теперь используются так называемые индивидуальные пенсионные […]
    • Акт об ознакомлении В повседневной жизни акт об ознакомлении составляется не часто. Обычно факт фиксации ознакомления с содержанием того или иного документа оформляется на самом первичном документе путем проставления подписи. Или составлением акта об отказе от подписи, получения. В ряде случаев рекомендуем […]
    • Споры о наследстве Наследственное право в последнее время стало актуально для огромного числа граждан. Из п. 4 ст. 35 Конституции Российской Федерации следует, что каждому лицу гарантируется возможность распорядиться принадлежащим ему имуществом по собственному желанию, т.е. завещать его, либо оставить […]
    • Штраф за проезд под знак "Движение запрещено" (Статья 12.16 КоАП РФ) Если говорить в целом о запрещающих движение знаках, то их очень много. А именно они исчисляются с знака 3.1 по знак 3.17.2 в ПДД. Тем не менее, в данной статье мы разберем штраф за нарушение требований второго знака в этом списке, за […]

    Чтобы устранить конфликт между психологией людей и необходимостью сбережения энергии, группа учёных придумала белую краску, которая выглядит как чёрная. Визуальный обман позволит экономить ежегодно тысячи тонн топлива.

    Всем известно, почему летом люди надевают, как правило, светлую одежду. Не из-за моды, главным образом, а из-за того банального факта, что белый цвет — хорошо отражает солнечные лучи.

    Но когда речь заходит о покрытии зданий, почему-то логика уступает место моде.

    Так, покрытия крыш очень часто делают тёмно-коричневыми или тёмно-зелёными. Другие тёмные цвета (вплоть до чёрного) — также встречаются нередко.

    Учёные посчитали, что повышение коэффициента отражения крыши, к примеру, с 20% (обычная серая краска) до 55% (обычная «почти-белая» краска) — сократило бы расход энергии на кондиционирование на 20%.

    А ведь покрытия, которые отражают и вовсе лишь 4-8% солнечного цвета, по статистике, также немало распространены.

    Речь, прежде всего, о США, где группа учёных озаботилась проблемой «неправильных» крыш. В этой стране кондиционеры дают ощутимую долю в национальном потреблении энергии.

    То же справедливо и в отношении многих других жарких стран. И даже в холодной России едва ли кто отказался бы сократить свои счета за электричество, которое тратится летом.

    Памятуя о бережном отношении к природе-матушке, Хашем Акбари (Hashem Akbari) и его коллеги из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) несколько лет назад приступили к поиску выхода из ситуации.

    Кажется, дело то — элементарное. Нужно просто красить крыши белым. Но, как оказалось, американцы не хотят этого делать (думаем, то же можно сказать о жителях большинства других стран, в которых также преобладают неэкономичные тёмные крыши).

    Ведь крыши — важный элемент дизайна дома. И массы предпочитают яркие тона: кирпично-красный, тёмно-зелёный, различные оттенки коричневого или синего.

    Скучный и блёклый белый или светло-серый — почти никто не желает и знать.

    Поскольку изменить привычки миллионов учёные не могли, решили: «Что ж, мы не ищем лёгких путей». И разработали-таки материалы, которые выглядят тёмными, но на деле отражают значительную часть солнечной радиации.

    Проделали этот фокус в отделении экологических энергетических технологий лаборатории Беркли (Environmental Energy Technologies Division), где собственно Акбари и работает.

    Сама идея элементарна и изящна — нужно было создать покрытия, которые обладали бы огромной отражающей способностью в ближнем инфракрасном спектре, в котором Солнце излучает более половины своей энергии.

    Но вот воплощение идеи оказалось не простым. Ведь добавляя разнообразные вещества в краски или иные цветные материалы (пластик, керамическая черепица и так далее), нужно было добиться внешнего сходства с обычными «горячими» покрытиями.

    Учёным пришлось перепробовать уйму сочетаний пигментов, учитывая их влияние друг на друга, и ещё подобрать их индивидуально к различным цветам и типам покрытий.

    В лаборатории даже компьютерную программу специальную написали, чтобы анализировать поглощение и рассеивание излучения смесью веществ выборочно — на отдельных узких частотах.

    А в результате американцы создали такие материалы, которые, будучи внешне неотличимыми от коричневого, тёмно-красного или зелёного, так любимыми домовладельцами (и строителями), отражают в несколько раз больше солнечной энергии.

    При этом физики подумали и о технологии изготовления покрытий из этих материалов.

    Самое интересное, усилия лаборатории Беркли не пропали даром — при содействии её учёных целый ряд производителей покрытий для крыш (не только в США) с недавних пор ввёл в свою программу так «холодные-тёплые» материалы.

    Холодные — по фактическому нагреву от Солнца, а тёплые — по визуальной тональности цвета.

    Распределение излучения Солнца по частотам (иллюстрация с сайта lbl.gov).

    Некоторые промышленники почти полностью перешли на новые краски. А в Калифорнии даже разработали стандарт, призванный сделать «холодные крыши» обычными при строительстве новых домов.

    Больше всего учёным пришлось возиться с так называемой мягкой черепицей (а она — одно из самых популярных покрытий в мире).

    Такие плитки состоят из стекловолоконных листов, покрытых битумом, на который напыляют мельчайшую базальтовую или каменную крошку с красителем.

    Адаптировать идею инфракрасных пигментов к этим гранулам было непросто, но вот недавно в Беркли объявили о создании их промышленными партнёрами первых образцов таких мягких плиток — тёмных и даже совершенно чёрных на вид, но «белых» в смысле отражения энергии. Скоро они появятся в продаже.

    Краска УФ-отверждения содержит вещества, которые реагируют на воздействие ультрафиолетового излучения, поэтому высыхают на воздухе. Такой красочный материал применяют для различных видов печати, например, офсета, флекса, трафаретной, для воспроизведения растровой графики. Его наносят на любые поверхности - бумажные, пластмассовые, полиэтиленовые, толстым или тонким слоем.

    В процессе печати используют УФ-лампы, которые закрепляют нанесенную на изделие краску. Некоторые красочные материалы, которые отвердевают под воздействием ультрафиолетовых лучей, токсичны, ими нельзя печатать на продуктовых упаковках. Зато во время высыхания они не выделяют в воздух растворителей, в отличие от сольвентных составов. Однако при использовании ламп выделяется озон, который может быть токсичным, если его концентрация в воздухе высока.

    Особенности красок

    Краска ультрафиолетового отверждения отличается от обыкновенных, основанных на растворителях составов, способностью высыхать и «схватываться» почти мгновенно. Другие особенности УФ-красящих материалов:

    • жесткая структура;
    • более вязкая, липкая;
    • устойчива к влаге;
    • не истирается так быстро, как сольвентные краски;
    • застывает (высыхает) только под воздействием УФ-излучения.

    В составе УФ-отверждаемых чернил:

    • пигмент или краситель, который придает основной цвет покрытию;
    • специализированное жидкое связующее, которое превращается в твердую пленку, полимеризуется под воздействием УФ-лучей;
    • фотоинициатор, который участвует в химической реакции полимеризации или отверждения красочного слоя;
    • УФ-отвердитель - это олигомеры, которые представляют собой вязкие вещества, отвердевающие под воздействием ультрафиолета;
    • мономеры - растворители, растительные масла;
    • добавки, воски и наполнители.

    На заметку! Красящий состав представляет собой порошок из отверждаемых полимеров, который нагревается, расплавляется и образует прочную пленку на бумаге, пластмассе или древесине.

    Интересная особенность красок ультрафиолетового отверждения в том, что на белом материале слой закрепляется быстрее, а на темном - медленнее, потому что светлый фон отталкивает УФ-излучение, а черный, наоборот, поглощает.

    Способы отверждения

    Последняя стадия в получении слоя лакокрасочного материала - сушка. Дисперсная среда в процессе высыхания порошковых лаков и красок - воздух. Пленка получается, потому что твердые полимерные частицы в составе материала образуют прочную связь, сначала расплавляются, потом отверждаются. Красящий состав нагревается до 110 градусов и застывает в считанные секунды.

    Источники ультрафиолета

    Оптимизация процесса отвердения зависит от выбора ультрафиолетового излучателя. Источниками УФ-света могут быть:

    • безэлектродные, светодиодные, кварцевые излучатели;
    • ртутные лампы;
    • люминесцентные, ксеноновые осветительные приборы;
    • Led UV сушильные лампы.

    Главное правило при выборе отверждающей лакокрасочное покрытие машины - частота излучения прибора должна совпадать с частотой поглощения фотоинициатором, который отвечает за оптимальную дозу UV лучей и способность красящих материалов вступать в химическую реакцию.

    Для отверждения порошковых лакокрасочных материалов можно применять и лампы широкого спектра, однако у них есть существенные недостатки:

    • энергозатратность;
    • токсичность.

    Внимание! Перечисленные приборы при нагреве выделяют в воздух большое количество озона, который пагубно влияет на здоровье.

    Качество покрытия

    Отверждаемые полимеры в составе красок и лаков образуют в процессе высыхания прочную пленку. Толщина слоя не влияет на качество результата. Лакокрасочный материал:

    • ложится ровно;
    • не растекается за границы изображения;
    • распределяется равномерно.

    На качество оказывают влияние:

    • красящий состав, в который входят пигмент, разбавитель, смола, фотоинициатор, наполнители, синергетик;
    • окрашиваемая поверхность;
    • условия, в которых происходит покраска;
    • доза излучения;
    • вид УФ-прибора;
    • расстояние между лампами и от источника излучения до подложки.

    Красочное покрытие получается прочным, устойчивым к влаге, не выцветает под воздействием солнечного света, другого излучения, поэтому даже полноцветные изображения, нанесенные при помощи УФ-отверждаемых красок, выходят высококачественными.

    Преимущества и недостатки технологии УФ-отверждения

    Метод ультрафиолетового отверждения экологичен. Другие плюсы современной технологии:

    • короткий период высыхания лака или краски;
    • высокая производительность;
    • экономичность, потому что сушка готовых изделий не занимает времени;
    • применение частями, например, окрашивание определенного участка поверхности;
    • вторичное использование остатка ЛКМ или стекшего лакокрасочного материала;
    • нанесения тонким слоем достаточно для высокого качества готового изделия;
    • прочность и стойкость окрашенной поверхности;
    • малая взрывоопасность;
    • безопасность для здоровья.

    У технологии УФ-отвердения есть и недостатки:

    • использование на автоматических линиях окупается только в случае высоких объемов производства;
    • цена лакокрасочных материалов выше аналогичных сольвентных или фолиевых;
    • если нужно окрашивать неплоские поверхности, сушка занимает больше времени;
    • для достижения высокого качества процесс отверждения должен быть замедлен.

    Кроме того, если на окрашиваемой поверхности образовались дефекты слоя, например, подтеки, капли, чаще всего они неустранимы.

    На рынке лакокрасочных материалов существует несколько видов красящих составов, которые высыхают под воздействием ультрафиолета.

    Специфика красок УФ-отверждения

    В печатных цехах используются акриловые, водоразбавимые, полиэфирные лаки и красочные материалы, которые отверждаются УФ-излучением.

    Акриловые

    Эти краски высыхают буквально за несколько минут и отличаются высокой реактивностью, обладают почти 100%-ным сухим остатком. В составе отсутствует УФ-отвердитель. Твердость и прочность получившегося слоя дает возможность использовать материал при покраске паркетных покрытий. Они экологичные, в процессе высыхания почти не выделяют испарений. Однако при контакте с открытой кожей вредят эпидермису, поэтому работать с акриловыми ЛКМ надо в перчатках, респираторе и очках. Из-за высокой вязкости акриловые ЛКМ нельзя наносить способом распыления.

    Полиэфирные

    Эти краски и лаки недорогие, но для полного высыхания требуется обдув. Отверждаются при воздействии большого количества ультрафиолетовых ламп. Подходят для нанесения распылением. Слои ЛКМ имеют свойство желтеть во время отверждения УФ.

    Водоразбавимые

    Характеристики этих лакокрасочных материалов:

    • экологичность;
    • высокое качество;
    • безопасность.

    Водоразбавимые ЛКМ не желтеют и пригодны для распыления. При высыхании образуют прочные пигментные слои высокого качества. Абсолютно безвредны при попадании на открытую кожу. Они дороже акриловых и полиэфирных, требуют конвективной сушки.

    Таблица сравнения акриловых, полиэфирных и водоразбавимых красок УФ-отверждения

    УФ-краски в печати

    Технология отверждения ультрафиолетом используется почти во всех способах печати:

    • трафаретной всех видов;
    • флексопечати;
    • шелкографии;
    • офсетной листовой и рулонной;
    • полиграфии;
    • широкоформатной, на струйных принтерах.

    Благодаря уникальным свойствам красящих материалов почти мгновенно отверждаться, печатать УФ-красками можно на разных материалах:

    • бумаге;
    • древесине;
    • пластмассе;
    • пленке;
    • пластике.

    Если печать производится на невпитывающих материалах, например, полиэтиленовых пленках, необходимо контролировать натяжение поверхности, потому что проблема сцепления красящего слоя с пленкой или пластиком может быть миной замедленного действия. Дефекты станут видны позже, а исправить брак будет невозможно, поэтому натяжение проверяют специальными чернилами или тестовыми карандашами.

    Во время печати должны соблюдаться следующие климатические условия:

    • температура от 18 до 24 градусов;
    • влажность от 50 до 60%.

    Важно! Свет от ламп дневного освещения и солнечные лучи не должны попадать на печатную машину, банки с красящими материалами. Для защиты на окнах надо использовать желтые фильтры и лампы безопасного желтого и белого спектра.

    Готовые изделия можно покрывать лаками UV отверждения, которые защищают продукцию и создают специальные эффекты, например, глянцевую или матовую поверхность. УФ-лакирование считается экологичной, безопасной и экономически выгодной технологией.

    В целом, краски и лаки, отверждаемые ультрафиолетом, пользуются популярностью в печатных цехах Москвы, потому что даже при печати на «капризных» материалах дают хорошие результаты.

    Как известно, солнечные лучи обладают полезными и даже лечащими свойствами, но, в то же время, они способны доставить массу забот частным домовладельцам, которые выполнили кровлю своего коттеджа из листов металла. Солнцу свойственно повреждать металлическую крышу и сильно ее раскалять, тем самым увеличивая затраты на дополнительные меры по охлаждению и проветриванию комнат в строении. Но благодаря американским разработчикам появилась новейшая экологичная эмульсия, изготовленная на основе стекла. Такая краска не только поможет уменьшить нагрев металлического основания путем светоотражательной способности состава, но и придаст поверхности долговечность.

    Большинство современных эмульсий, предназначенных для окраски металлических поверхностей, производятся на полимерных составляющих, к которым относятся: акрил, эпоксидные смолы, полиуретан и латекс. Под постоянным воздействием ультрафиолета такие краски трескаются и желтеют. Также полимерным красящим составам свойственно выделение органических соединений, наносящих вред окружающей среде.


    Стекло на основе кремнезема, по стойкости к ультрафиолету, считается идеальным покрытием, но чрезмерная хрупкость исключает его применение для покраски крыш. Поэтому главным компонентом краски стал силикат калия, являющий собой модификацию кремнезема, отлично взаимодействующего с водой. После высыхания стеклянного красящего раствора образуется прочный водоотталкивающий слой.
    Особые пигменты, добавленные к силикату калия, наделяют состав уникальными способностями, заключающимися почти в 100%-м отражении солнечных лучей и инертном испускании тепла. Любой тип основания, прокрашенный данной эмульсией, будет нагреваться на столько, на сколько прогреется температура воздуха, что и является основополагающим фактором защиты крыши из металла от солнца.


    Стеклянная краска призвана охлаждать не только металлические кровли, но и любые поверхности, выполненные из металла, такие как корпуса морских лайнеров или аэробусов, кузова машин и другие.
    Современные краски сочетают в себе технологии, благодаря которым эмульсиям не страшны ни влага, ни губительные солнечные лучи, ни мелкие механические повреждения. Новоизобретенная эмульсия с силикатом калия – исключительный состав, обладающий высокопробными техническими характеристиками, благодаря которым металлическая поверхность сохраняет свой эстетичный и привлекательный первозданный вид.