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分解太阳光
今年的高温在川渝地区异常地凶狠,而拥有全景天窗的车主们更是备受折磨。很多车主其实早有预备,在车窗、前挡、天窗都贴有隔热膜,但为什么哪怕贴有隔热膜,依然会在长途中、通勤路上感受到热浪烘烤?
这就要先解释一下太阳辐射的组成,毕竟隔热膜的效果直接取决于它如何与太阳光谱相互作用。
要知道,太阳光实际上就是一种包含有各种波长的电磁波,大部分是波长范围在380到780纳米之间的可见光,以及波长比可见光长、能量较低的红外线,还有少部分波长最短、能量最高的紫外线。
虽然可见光本身携带的热量并不多,但是因为可见光会被物体吸收转化为热能,所以我们仍能感受到可见光带来的热量。
举个例子,当我们穿着深色衣服站在太阳地里时,由于衣物吸收了大部分可见光,这些可见光能量转化为热能,使物体温度升高,换句话说,我们会感受到的热量主要是物体本身温度升高造成的,而不是可见光本身携带的热量。反之,如果同样的阳光照射到白色物体上,白色物体反射了大部分可见光,转化为热能的可见光较少,温度升高幅度不会很大,我们感觉到的热量也较少。
红外线则是太阳辐射热量的主要来源,因此隔热膜对红外线的反射和吸收能力不同,成为判断其隔热效果的关键。
隔热膜不可能完全隔绝热量
再说紫外线,它又可以按照波长划分为四个波段:长波UVA、中波UVB、短波UVC,波长越长,穿透能力越强,所以只有UVA和UVB能够穿透大气层到达地面。UVA能够晒黑我们的皮肤、晒伤我们的眼睛,也能导致物品的褪色老化;而UVB则能够促进维生素D的生成,这就为什么新生儿刚生出来要多晒太阳。但这都跟热量没多大关系,只是有害。
很多二级车、三级车的配置中已经带有隔绝紫外线功能
由此可见,从贴膜角度来解决夏天车里太热的问题,我们能够从两方面入手,一是阻隔可见光,也就是遮阳顶篷,甚至放个车顶行李箱也行,就像家里安装遮光窗帘一样;二是阻隔红外线,前面提到,红外线的波长要比可见光长,它可以轻而易举穿透遮光帘,对于它,我们只能选择反射掉,同时还要保证有一定的透光率,保证车主的驾驶视野。
02
如何选择合适的隔热膜
再来说说我们买的隔热膜都是什么功能组成的。
首先是反射,这是隔热膜最主要的功能之一。毕竟要阻隔红外线,必须要有一面能够反射红外线的“镜子”,比如金属镀层隔热膜主要就是起这个作用。它的金属层反射率非常高,特别是针对近红外线,能将其反射回大气中,从而减少进入室内的热量。反射率越高,隔热效果越好,但是颜色如果过深,又会影响到可见光的透过率,导致室内光线变暗。
其次是吸收,隔热膜也会吸收一部分太阳辐射能量,特别是紫外线。但是,被吸收的可见光、红外线能量会转化为热能,使隔热膜本身温度升高。
为了避免隔热膜本身温度过高,一些隔热膜中会采用特殊的涂层和结构来散热,比如添加红外线吸收剂,并优化膜层结构以促进热量散发,这样就能让其吸收的一部分热量,通过辐射、对流等方式散逸到外部去,不过在长时间暴晒下,总是会有一部分留在膜内,影响隔热效果。
最后一种功能简单总结就是“阻隔”。一些隔热膜会通过特殊的涂层或材料,来阻挡一部分紫外线和红外线,但这种隔热膜一般也只能选择性地阻隔特定波长的光线,并非完全阻挡热量。
实际上,隔热膜产品的工作原理是多种方式的综合作用,并非单一机制。
常见的几种隔热膜,比如染色隔热膜,是用颜料将PET基材染色,形成不同的透光,从而阻挡来自于可见光的那部分热量,而最重要的红外线则无法阻挡,常见于低端的隔热膜中:隔热效果差,且容易褪色。
当然,最早的茶色贴膜才该垫底,恐怕除了能吸收一部分可见光,一点隔热效果也没有。
另外一种陶瓷隔热膜,结合了反射和吸收原理,是现在常见的高端隔热膜产品所宣传的技术,主要依靠的是磁控溅射技术:先将陶瓷离子化,再通过正负电极将陶瓷离子打到PET基材上,这种技术能够让陶瓷均匀的附在PET基材上。溅射的陶瓷颗粒有独特的特性,基本能将红外线吸收,最终向车内辐射远红外,相对来说对可见光影响较小,而隔热性能却不错,比较耐用。
最新的隔热膜产品分解
总结来看,一款优秀的隔热膜需要在以下方面取得平衡。一是对红外线的反射率与吸收率,也就是看TSER(总太阳能阻隔率)或者SHGC(太阳热能反射率),数值越高越隔热。
二是合适的可见光透光率,也就是常说的VLT,表示有多少可见光能够透过隔热膜,数值越高车内越明亮。三是高紫外线阻隔率,这个基本都是99%以上,没有太大关注的必要。
不过,即使是最好的隔热膜,也无法完全反射或吸收所有进入的太阳辐射。一部分近红外线仍然会穿透隔热膜进入室内,导致室内温度升高;此外,隔热膜吸收的热量会转化为自身的热能,也会导致隔热膜本身温度升高。
简单来说,隔热膜就像一个过滤器,可以减少一部分热量,但无法完全阻挡。其效果取决于膜的材质、厚度以及安装质量。想要完全阻挡太阳热量恐怕需要更复杂的配置,例如真空玻璃窗等。