Low-e Folien mit wärmereflektierenden Eigenschaften: Anwendungsspektrum und Emissionsgradbestimmung J. Manara, M. Arduini, H.-P.

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1 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.v. Low-e Folien mit wärmereflektierenden Eigenschaften: Anwendungsspektrum und Emissionsgradbestimmung J. Manara, M. Arduini, H.-P. Ebert

2 GLIEDERUNG Einleitung Folien mit geringem Emissionsgrad (low-e) Anwendungsspektrum Wärmedämmung mittels Folienisolationen Funktionale Membranen in der textilen Architektur Emissionsgradbestimmung Hochgenaue Bestimmung des Emissionsgrades (spektral und gesamt) als wesentlicher Parameter der Folien und deren Dämmwirkung

3 REDUKTION DES TAUWASSERAUSFALLS hoher Emissionsgrad low-e Schicht: geringer Emissionsgrad geringe Wärmeabstrahlung Tauwasserausfall-Häufigkeit / % 100 August September Oktober November unbeschichtete Außenseite beschichtete Außenseite U = 0.9 W/(m 2 K), außen = 0.2 Dezember Januar Februar Monat H.J. Gläser: Dünnfilmtechnologie auf Flachglas. Verlag Karl Hofmann, Schorndorf, 1999 März April Mai Juni Juli

4 ERHÖHUNG DER THERMISCHEN BEHAGLICHKEIT low-e Schicht hohe Wärmereflexion

5 VERBESSERUNG DER WÄRMEDÄMMUNG Wärmestrom durch Wärmestrahlung q Strahlung q Strahlung = n 1 4 σ T 2 innen ε 1 4 T außen n : Anzahl der Spalte T außen T innen : Emissionsgrad der Folien : Stefan-Boltzmann-Konstante

6 FOLIENDÄMMUNGEN Mehrlagige Foliendämmungen mit low-e Folien und Abstandshaltern ACTIS Low-e Oberflächen mit Emissionsgraden < 0,1

7 MEMBRANEN MIT LOW-E BESCHICHTUNGEN Reduktion der Wärmeabstrahlung durch eine low e Beschichtung. Transsolar New Bangkok International Airport Arch.: Murphy/Jahn Umsetzung: Hightex GmbH

8 MEMBRANEN MIT LOW-E BESCHICHTUNGEN Eishalle in Landsberg am Lech

9 CHARAKTERISIERUNG VON LOW-E FOLIEN EU-Projekt: Improvement of emissivity measurements on reflective insulation materials (EMIRIM FKZ: 16NRM06) Verbesserung der Messverfahren zur Realisierung geringer Messunsicherheiten für low-e Folien PTB Siemens

10 CHARAKTERISIERUNG VON LOW-E FOLIEN Unterschiede bei verschiedenen Messverfahren an beschichtete Folien für Emissionsgrade < 0,1 Wärmedurchgangkoeffizient U / W/(m² K) Folienabstand = 12 mm, solid = 2 mw/(m K) Folienabstand = 6 mm, solid = 4 mw/(m K) gas = 25 mw/(m K) Dämmdicke = 120 mm Emissionsgrad U-Wert abhängig vom Emissionsgrad der Folien: Variation bis zu 12 %

11 effektive Wärmeleitfähigkeit / 10-3 W/(m K) CHARAKTERISIERUNG VON LOW-E FOLIEN Unterschiede bei verschiedenen Messverfahren an beschichtete Folien für Emissionsgrade < 0,1 Wärmedurchgangkoeffizient U / W/(m² K) Folienabstand = 12 mm, solid = 2 mw/(m K) Folienabstand = 6 mm, solid = 4 mw/(m K) gas = 25 mw/(m K) Dämmdicke = 120 mm Emissionsgrad U-Wert abhängig vom Emissionsgrad der Folien: Variation bis zu 12 %

12 effektive Wärmeleitfähigkeit / 10-3 W/(m K) CHARAKTERISIERUNG VON LOW-E FOLIEN Unterschiede bei verschiedenen Messverfahren an beschichtete Folien für Emissionsgrade < 0,1 Wärmedurchgangkoeffizient U / W/(m² K) Folienabstand = 12 mm, solid = 2 mw/(m K) Folienabstand = 6 mm, solid = 4 mw/(m K) gas = 25 mw/(m K) Dämmdicke = 120 mm Emissionsgrad U-Wert abhängig vom Emissionsgrad der Folien: Variation bis zu 12 % Beitrag zur Überarbeitung der Norm EN und Kooperation mit dem Normungsgremium CEN/TC 89/WG 12

13 VERFAHREN ZUR MESSUNG DES EMISSIONSGRADES Michelson-Interferometer beweglicher Spiegel FTIR-Spektrometer Strahlteiler Apertur- Blenden IR- Strahler ZAE Bayern: indirekte Messung mittels Ulbrichtkugel PTB: direkte Messung beheiztem Probenhalter Probe Ulbrichtkugel detector PTB

14 CHARAKTERISIERUNG VON LOW-E FOLIEN Charakterisierung von Proben mittels Ulbrichtkugel 1.00 Reflexionsgrad R gh Gold-Standard gemessen am NIST Gold-Standard gemessen am ZAE Bayern erweiterte Messunsicherheit Durchführung von Untersuchungen an Folien und maßgeschneiderten Referenzproben Wellenlänge / µm

15 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Hohes Anwendungspotenzial von low-e Beschichtungen Foliendämmungen Textile Architektur Emissionsgradbestimmung zur Quantifizierung der Eigenschaften Produktklassifizierung nach Norm (z.b. EN 16012) Bewertung der Energieeffizienz im Gebäude Aktuelle Aktivitäten Entwicklung von Messprozeduren zur Durchführung von zuverlässigen und genauen Emissionsgradbestimmungen

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