Độ hấp thụ nhiệt của lớp sơn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ ngôi nhà khỏi ánh nắng mặt trời. Lựa chọn sơn có độ hấp thụ nhiệt thấp giúp giảm lượng nhiệt truyền vào trong nhà, từ đó tiết kiệm năng lượng cho hệ thống làm mát và tạo ra không gian sống thoải mái hơn.
Màu sắc của sơn trực tiếp ảnh hưởng đến độ hấp thụ nhiệt; các màu sáng thường có khả năng phản xạ ánh sáng mặt trời tốt hơn, giúp giảm thiểu sự hấp thụ nhiệt và giữ nhiệt độ trong nhà ổn định hơn. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp thêm thông tin chi tiết về tác động của độ hấp thụ nhiệt của sơn và lựa chọn màu sắc phù hợp để tối ưu hóa trải nghiệm sống của bạn.
Nội dung chính
Độ hấp thụ nhiệt của sơn là gì? Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số này
Độ hấp thụ nhiệt của sơn là tỷ lệ phần trăm năng lượng nhiệt bị hấp thụ khi sơn tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, hay nói đơn giản là khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiệt. Hệ số hấp thụ nhiệt, ký hiệu là “α”, biểu thị mức độ này và dao động từ 0 đến 1, trong đó 0 là hoàn toàn phản xạ và 1 là hoàn toàn hấp thụ.
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ hấp thụ nhiệt của sơn, bao gồm màu sắc, thành phần, độ dày của lớp sơn và tình trạng bề mặt:
– Màu sơn là yếu tố quan trọng nhất. Các màu sáng như trắng và xanh lam nhạt thường phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn, vì vậy chúng có hệ số hấp thụ nhiệt thấp. Ngược lại, các màu sắc tối như đen và nâu thường hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn, do đó có hệ số hấp thụ nhiệt cao hơn.
“Hiện nay, màu sắc của lớp phủ cách nhiệt phản quang thông thường chủ yếu là màu trắng, nhưng lớp phủ màu trắng đơn điệu, khả năng chống chịu kém, hơn nữa hiệu suất phản chiếu có xu hướng giảm sau khi bị ô nhiễm. Ngoài ra, sơn màu còn có ưu điểm là chống bám bẩn, đẹp mắt nên việc nghiên cứu sơn màu có ý nghĩa rất lớn.
Dựa trên nguyên lý ba tông màu, nghiên cứu ảnh hưởng của sắc tố phản xạ nhiệt đến khả năng phản xạ cận hồng ngoại của lớp phủ cách nhiệt phản xạ màu bằng cách trộn ba loại lớp phủ cách nhiệt phản xạ màu cam, xanh lá cây và tím với composite. chất màu phản chiếu nhiệt vô cơ làm nguyên liệu thô.
Kết quả cho thấy hiệu quả cách nhiệt của các sắc tố phản xạ nhiệt được cải thiện đáng kể và khả năng phản xạ cận hồng ngoại của các sắc tố màu xanh lá cây có thể tăng khoảng 25%. Lớp phủ cách nhiệt phản xạ nhiệt của hệ thống xanh cao gấp 2,78 lần so với lớp phủ cách nhiệt thông thường cùng màu.”
Tài liệu trích dẫn: Study on Preparation and thermal reflective proper
“Như được đề cập trong thông tin cơ bản, khả năng hấp thụ nhiệt của màu tăng khi cường độ của nó tăng (độ tối của màu). Khi cường độ ánh sáng hoặc độ sáng tăng lên, màu sắc có xu hướng hấp thụ nhiều bước sóng ánh sáng hơn, mỗi bước sóng chứa lượng tử năng lượng nhất định. Do đó, nó truyền năng lượng nhiệt với tốc độ lớn hơn và dẫn đến nhiệt độ của băng tăng nhanh hơn.
Do đó, một biểu đồ cột được vẽ bên dưới – nó hiển thị tốc độ tăng nhiệt độ đối với màu được thử nghiệm. Biểu đồ cột rất hữu ích trong việc so sánh tốc độ và khả năng hấp thụ nhiệt của các màu được thử nghiệm.
Do sự thay đổi ngày càng tăng của tốc độ tăng nhiệt độ, có thể suy ra rằng tốc độ tăng càng lớn thì màu càng đậm và do đó khả năng hấp thụ nhiệt của nó càng lớn. Ngoài ra, một quan sát đồ họa quan trọng là mối quan hệ nghịch đảo giữa tốc độ tăng nhiệt độ và mức độ phần trăm lỗi.”
Tài liệu trích dẫn Naman-Parikh_Physics_Lab-Report on effect of radiation on melting of ice
– Thành phần của sơn cũng ảnh hưởng đến độ hấp thụ nhiệt. Ví dụ, sơn chứa titan dioxide có thể phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn so với các loại sơn không chứa thành phần này.
” Rutile titan dioxide là chất màu trắng có tác dụng phản xạ nhiệt tốt nhất và là yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt của sơn nền phủ cách nhiệt phản chiếu màu trắng. Do quy trình xử lý bề mặt khác nhau của nhà sản xuất sẽ mang lại sự khác biệt về hiệu quả hoạt động. Độ phản xạ mặt trời và giá trị L (đại diện cho độ sáng, tức là đen và trắng), A (đại diện cho màu đỏ và xanh lá cây) và B (đại diện cho màu vàng và xanh lam) của các thương hiệu và nhà sản xuất sắc tố titan dioxide khác nhau đã được thử nghiệm. Các kết quả thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 2 và Hình 1.”
– Độ dày của lớp sơn cũng có tác động. Sơn dày hơn sẽ hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn sơn mỏng hơn.
– Tình trạng bề mặt sơn cũng quan trọng. Bề mặt nhẵn thường hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn bề mặt gồ ghề.
” Giá trị SRI được xác định từ độ phản xạ mặt trời và độ phát nhiệt của vật liệu.
Phản xạ mặt trời và phát nhiệt là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí xung quanh bề mặt và gần bề mặt. Các bề mặt có độ phản xạ mặt trời thấp sẽ hấp thụ phần lớn năng lượng mặt trời tới. Một phần năng lượng hấp thụ này được dẫn vào mặt đất và các tòa nhà, một phần được đối lưu vào không khí (dẫn đến nhiệt độ không khí cao hơn) và một phần được tỏa lên bầu trời.
Đối với các điều kiện tương đương, độ phát xạ của bề mặt càng thấp thì nhiệt độ ở trạng thái ổn định của nó càng cao. Các bề mặt có độ phát xạ thấp không thể tỏa ra bầu trời một cách hiệu quả và do đó sẽ nóng lên.
Nhiệt độ của các bề mặt mờ đục tiếp xúc với bức xạ mặt trời thường cao hơn nhiệt độ không khí xung quanh. Trong trường hợp mái hoặc tường bao quanh không gian được điều hòa, dòng nhiệt vào trong sẽ tăng lên. Mức độ bức xạ mặt trời ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt phụ thuộc vào độ phản xạ mặt trời của bề mặt tiếp xúc.
Hệ số phản xạ mặt trời bằng 1,0 (phản xạ 100%) có nghĩa là không ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt trong khi hệ số phản xạ mặt trời bằng 0 (không phản xạ, bị hấp thụ hoàn toàn) sẽ mang lại hiệu quả tối đa.”
Tài liệu trích dẫn Kalzip Solar Reflectance Index
Việc lựa chọn loại sơn phù hợp với mục đích sử dụng sẽ giúp giảm thiểu hệ số hấp thụ nhiệt, từ đó cải thiện trải nghiệm sống và tiết kiệm năng lượng trong việc điều hòa không gian sống.
Màu sắc ảnh hưởng thế nào đến độ hấp thụ nhiệt của sơn?
Màu sắc của sơn có ảnh hưởng trực tiếp đến độ hấp thụ nhiệt của nó, dựa trên nguyên lý vật lý của sự phản xạ và hấp thụ ánh sáng. Ánh sáng mặt trời bao gồm nhiều bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng tương ứng với một màu sắc nhất định.
“Màu sắc có thể được nhìn nhận từ hai quan điểm, đó là vật lý và khoa học vật liệu (Nugraha, 2005). Khi nhìn dưới dạng bước sóng, ánh sáng đỏ có bước sóng lớn hoặc tần số nhỏ.
Gắn liền với thuyết lượng tử ánh sáng, lượng năng lượng mang theo dưới dạng các gói năng lượng tỉ lệ nghịch với bước sóng. Bước sóng càng lớn thì năng lượng ánh sáng mang theo càng ít. Điều này có nghĩa là ánh sáng đỏ có ít năng lượng hơn ánh sáng tím.
Như đã biết, màu của một vật là màu mà vật đó phát ra, trong khi đó các màu khác của ánh sáng đi vào sẽ bị hấp thụ. Do đó, sự hấp thụ màu của ánh sáng chạm vào bề mặt của vật thể màu sẽ gây ra sự hấp thụ năng lượng của vật thể đó.”
Tài liệu trích dẫn – 2021 The Effect of Surface Color
Các màu sắc khác nhau có độ phản xạ ánh sáng khác nhau. Các màu sáng như trắng và xanh lam nhạt thường có khả năng phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn so với các màu tối như đen và nâu.
Dựa trên kết quả phân tích, có thể kết luận rằng giả thuyết hoạt động nêu: Có ảnh hưởng của màu sắc bề mặt của vật thể đến sự hấp thụ bức xạ mặt trời được biểu thị bằng sự tăng nhiệt độ của chất lỏng được phủ, có thể được chấp nhận ở độ tin cậy 95%. Sự thay đổi nhiệt độ của chất lỏng và không khí là do sự khác biệt trong sự hấp thụ bức xạ mặt trời của các bề mặt có màu này.
Nếu sắp xếp theo khả năng hấp thụ nhiệt mặt trời từ cao nhất đến thấp nhất thì chúng có màu đen, xanh lá cây, đỏ, tím, vàng, hồng, xanh lam và trắng. Bề mặt màu đen có khả năng hấp thụ nhiệt lớn. Điều này là do màu đen có nhiệt độ thay đổi cực lớn nên có thể hấp thụ phần lớn nhiệt lượng trong thời gian ngắn.
Trong khi đó, mái tôn trắng là mái tôn có khả năng hấp thụ bức xạ mặt trời thấp nhất. Nếu sắp xếp chúng dựa trên khả năng hấp thụ nhiệt mặt trời từ cao nhất đến thấp nhất thì thứ tự màu sắc của mái kẽm là đen, đỏ, xanh, vàng, trắng.
Tài liệu trích dẫn – 2021 The Effect of Surface Color
“Hệ số phản xạ ánh sáng của sơn được biểu thị bằng chữ cái “R” và dao động từ 0 đến 1, trong đó 0 là hoàn toàn hấp thụ và 1 là hoàn toàn phản xạ. Ví dụ, sơn màu trắng có hệ số phản xạ cao, do đó nó phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời. Ngược lại, sơn màu đen có hệ số phản xạ thấp, vì vậy nó hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn.
Dưới đây là ví dụ về hệ số hấp thụ nhiệt của một số màu sơn phổ biến:
– Trắng: 0,1
– Xanh lam: 0,2
– Xanh lá cây: 0,3
– Vàng: 0,4
– Cam: 0,5
– Đỏ: 0,6
– Nâu: 0,7
– Đen: 0,8
Như vậy, các màu sắc sáng hơn có độ hấp thụ nhiệt thấp hơn, trong khi các màu sắc tối hơn có độ hấp thụ nhiệt cao hơn. Lựa chọn màu sơn phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến mỹ quan mà còn giúp tối ưu hóa khả năng bảo vệ và tiết kiệm năng lượng cho không gian sống.
Độ hấp thụ nhiệt của sơn tác động thế nào đến tâm lý và sức khỏe người dùng?
Độ hấp thụ nhiệt của sơn có mối liên hệ trực tiếp đến chất lượng sống và sinh hoạt của con người theo nhiều cách:
- Tác động đến nhiệt độ bên trong nhà: Các bề mặt bên ngoài như tường, mái và cửa sổ của ngôi nhà có thể hấp thụ nhiều nhiệt từ ánh sáng mặt trời. Nhiệt này sau đó được truyền vào bên trong nhà, làm tăng nhiệt độ bên trong. Điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và tinh thần của những người sống trong gia đình.
- Tác động đến chi phí làm mát: Nhiệt độ bên trong nhà cao hơn sẽ tăng nhu cầu sử dụng điều hòa không khí, đặc biệt là trong các khu vực có khí hậu nóng. Điều này có thể dẫn đến tăng chi phí sử dụng điều hòa, gây khó khăn cho ngân sách gia đình.
- Tác động đến sức khỏe con người: Nhiệt độ cao có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe như say nắng, khó ngủ, và các vấn đề về da và hô hấp đối với các thành viên trong gia đình.
Do những lý do này, việc lựa chọn màu sơn hoặc sơn có khả năng giảm thiểu độ hấp thụ nhiệt là một giải pháp tối ưu để bảo vệ không gian sống và cải thiện chất lượng cuộc sống của các thành viên trong gia đình. Bằng cách này, ngôi nhà không chỉ trở nên mát mẻ hơn mà còn giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu các vấn đề liên quan đến sức khỏe do nhiệt độ cao gây ra.
Như vậy, màu sắc là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến độ hấp thụ nhiệt của sơn. Màu sơn càng sáng thì độ hấp thụ nhiệt càng thấp, và ngược lại, màu sơn càng tối thì độ hấp thụ nhiệt càng cao.
Sơn chống nóng HTS Paint là một giải pháp hiệu quả để giảm nhiệt độ cho các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời. Giải pháp này không chỉ giúp gia chủ tiết kiệm chi phí điện năng mà còn cải thiện chất lượng không khí trong nhà và tăng tính thẩm mỹ cho công trình xây dựng.
