COOLDRY PŘEHLED VÝHOD¨


  • odráží až 80% sleneční energie (horko, světlo, UV záření)
  • snižuje teplotu střechy (0 až 40 C)
  • interiéry zůstávají značně chladnější
  • úspory nákladů na klimatizaci až 50%
  • příjemnější pokojová teplota = vyšší pracovní výkon a lepší bezpečnost práce
  • nižší využití klimatizace = delší životnost a nižší náklady na údržbu
  • trvalá ochrana střechy před: dilatačními trhlinami (živičné pásy), zvětráváním vlivem UV záření, dešťovou vodou
  • zvýšená užitečnost a retenční hodnota nemovitosti
  • jednoduché a nepříliš nákladné nanášení

KONTAKTY

MAROTA CZ s.r.o.
Revoluční 20
356 04 Dolní Rychnov
tel: +420 603 857 320
napište nám
Josef Horešovský

» Znalecký posudek DEKRA
Znalecký posudek DEKRA

Znalecký posudek

energeticky úsporných vlastností střešní barvy „CoolDry“

Zpráva č. 555060011-2

 

 

 

 

 

(Odborné) stanovisko znalce

 

Ohřívání budov slunečním zářením je problematické zejména v oblastech s vysokým zářením, např. regionech s malou nadmořskou výškou jako jsou středomořské regiony, zátoky, Indie, Austrálie a Střední Amerika. V těchto oblastech se většina domů staví s plochými střechami. Za účelem zajištění nepropustnosti pro vodu se často používá střešní asfalt. Tmavá barva asfaltu absorbuje do značné míry záření, tím se zahřívá a přenáší v závislosti na střešní izolaci teplo do budovy. Tato dodatečná tepelná energie vede v budově ke zvýšené spotřebě energie pro klimatizační jednotky.

 

Použití vysoce reflexní střešní barvy může vést ke snížení zahřívání střechy, čímž se sníží přenos tepelné energie do budovy. Tím se sníží spotřeba energie způsobená klimatizací.

 

DEKRA Industrial GmbH byla společností Ditoma GmbH pověřena posouzením energeticky úsporných vlastností střešní barvy "CoolDry". Barva byla vyvinuta k odrazu slunečního záření a tím ke snížení nutnosti vytápění budov.

 

Teoretický základ

 

Energetická bilance budovy se vyjadřuje především těmito parametry:

 

G: globální expozice ( W/m²)

ρsolar: odraz slunečního záření

U: izolace (W/m²K)

Q: přenos tepla (kWh/m²)

εh(T): míra polokulovité termické emise

To: teplota vně budovy (k)

Ti: teplota uvnitř budovy (k)

rychlost větru (m/s)

velikost budovy, počet a velikost oken,

počet podlaží atd.

 

.

 

 

 

Obrázek 1             vítr

 

 

Aby se dosáhlo v interiéru budovy požadované teploty „Ti“  je často nezbytné instalovat vytápění, nebo chlazení.

 

 

Intenzita slunečního záření

Sluneční záření je množství energie, které dopadá ze slunce na zemský povrch. Sluneční záření závisí především na stupni geografické šířky a geografické poloze.

 

U nízkých nadmořských výšek se jeví úhel, pod kterým se slunce v poledne nachází na obloze, ostřejší, proto je sluneční záření intenzivnější. Intenzitu záření kromě toho ovlivňují mraky a roční období.

V jižním Německu lze očekávat maximálně 700 W/m², na Maltě maximálně 1000 W/m2.

Intenzita slunečního záření závisí kromě toho na vlnové délce λ (viz obrázek 2).

Červená linie vyznačuje rozsah vlnových délek podle DIN EN 410.

Viditelné světlo má vlnové délky od 0,38 do 0,78 µm. Záření o vlnových délkách od 0,78 do 1000 µm se označuje jako infračervené záření. (obrázek 2)

 

Sluneční záření na zemském povrchu podle DIN EN 410 Hustota záření na černém předmětu při 300 k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solare Einstrahlung ….. = ozáření zemského povrchu sluncem podle DIN EN 410

Abstrahlung eines schwarzen Strahlers…. = emise černého zářiče při 300 K

Intenzität   =    intenzita

Wellenlänge  =  vlnová délka

 

 

 

Odraz slunečního záření

Záření je v závislosti na povrchu do určitého úhlu odráženo. Bílé povrchy odrážejí velké množství záření, černé povrchy pouze nepatrné množství. Barevné povrchy odrážejí pouze světlo určitého rozsahu vlnových délek.

 

Odraz lze měřit pomocí spektrometrů. Jak ozáření, tak vyzáření (odraz) se udávají v jednotkách (1) (W/m²/ W/m²).

 

Emise infračerveného záření

V závislosti na povrchu je určité množství infračerveného záření vyzařováno (emitováno). Emise závisí především na teplotě povrchu. Horké povrchy vyzařují část své tepelné energie ve formě infračerveného záření. Povrch se přitom ochlazuje.

 

Záření M takového horkého povrchu se měří v W/m². Aby byla zachována emise ε (vyzařování), dělí se záření M specifickým zářením Mo standardního černého předmětu podle „Stefan-Boltzmannova zákona“.

 

Vyzařování ε se označuje jednotkou (1).

 

Vliv větru na emisi infračerveného záření

Konvekční koeficient přenosu tepla udává schopnost materiálu vyzářit energii z povrchu. Tento koeficient nezávisí pouze na materiálu, nýbrž též na rychlosti okolního vzduchu.

 

Silný vítr odvádí teplý vzduch od povrchu a přivádí studený vzduch, který může snadněji absorbovat energii od povrchu.

 

Konvekční koeficient přenosu tepla se označuje jednotkou (W/m²K).

 

Přenos tepla do budovy

Tepelná energie je z nejvyšší vrstvy povrchu přenášena na materiál. Schopnost přenášet tepelnou energii závisí na materiálu. Kovy přenášejí teplo velmi dobře, vzduch velmi špatně. Izolační materiál je proto obvykle porézní a obsahuje velké množství vzduchu nepatrně cirkulujícího v materiálu.

 

Izolační schopnost materiálu je charakterizována hodnotou U a udává se jako (W/m²K).

 

Architektonické vlastnosti

Přenos tepla do budovy závisí nejen na střeše, nýbrž též na tloušťce a vlastnostech stěn, počtu a velikosti oken a velikosti a orientaci budovy. Nebyl definován žádný konkrétní objekt, proto nebyly tyto aspekty vzaty v úvahu.

 

 

 

 

Stanovení odrazu slunečního záření

 

Postup

Společnost Ditoma GmbH připravila sedm vzorků. Vybrané substráty obsahují

  • beton
  • beton pokrytý asfaltem
  • kov (šedý)

 

Čtyři vzorky byly opatřeny vrstvou barvy „CoolDry“ o dostatečné kryvosti. Tři z těchto vzorků byly opatřeny vrstvou bílé barvy „CoolDry“, jeden béžovou barvou „CoolDry“. Tři další vzorky nebyly opatřeny žádnou barvou.

 

Vzorky byly odeslány do laboratoře, ve které byla provedena tato měření:

  • směrový polokulovitý spektrální odraz Rgh pro vlnové délky od 0,25 do 0,35 µm za použití integrující koule (zvané též Ulbrichtova koule).
  • Spektrometrem Perkin Elmer Lambda 950bylo změřeno vyzáření/odraz vlnových délek od 0,25 µm do 2,5 µm.
  • Spektrometrem Bruker Vertex 70v FTIR byly prokázány emise vlnových délek 1,4 µm až 35 µm.

 

V laboratoři byly vypočteny solární absorpce a solární odraz (vyzáření) podle DIN EN 410 a ISO 9050.

 

Z Rgh byla v laboratoři vypočtena směrová emise ε(λ).

Za použití Planckovy rovnice byla integrací vlnových délek 1,4 µm až 35 µm vypočtena celková emise ε(T).

 

Podle DIN EN 12898 a ASTM E1585-93 byla v laboratoři z ε(λ) vypočtena polokulovitá emise εh(T).

 

Z p (solar) a εh (T=300K) byl v laboratoři podle ASTM E 1980-01 vypočten index odrazu slunečního záření SRI.

 

Výsledky

Z provedených měření byly vypočteny následující hodnoty:

 

ρ(solar)

bez barvy

CoolDry bílá

CoolDry béžová

beton

0.26

0,79

0,72

asfalt

0.05

0,78

 

kov

0.26

0,81

 

SRI

bez barvy

CoolDry bílá

CoolDry béžová

beton

26

99

88

asfalt

-3

98

 

kov

26

102

 

 

 

 

 

 

 

Solar Reflectance = odraz slunečního záření;

Uncoated = bez barvy;      Cooldry white = Cooldry bílá;             Cooldry beige = Cooldry béžová; Concrete = beton;             Bitumen = asphalt;                             Metal = kov;

Solar Reflectance Index = index odrazu slunečního záření.

 

 

Stanovení přenosu tepla střechou

 

Postup

Byly provedeny různé případové studie o vlivu tepelné energie na střechy.

 

Pro budovy v oblastech s vysokou mírou slunečního záření byl vyvinut produkt „CoolDry“.

Vzhledem k tomu, že střechy na Maltě již byly pokryty, byly pro všechny případové studie použity klimatické údaje z července (údaje Luga/Qrendi podle METEONORMY, verze 6.1.0.12). Byl shrnut přenos tepla za 31 dnů.

 

Vzhledem k tomu, že společnost Ditoma GmbH neposkytla žádné údaje týkající se budovy, bylo v laboratoři vypočteno šest různých případových studií o střešních materiálech. Byly zvoleny případy s typy střech, často používaných ve středomořských oblastech.

Pro každý materiál byla podle EnEV-Pro 2009/obytné budovy (6.0.4.0)vypočtena hodnota izolace (hodnoty U).

 

Materiál a hodnoty U jsou uvedeny na obrázku 2.

 

 

hodnota U

 

(W/m2K)

r(solar)

 

bez barvy

r(solar)

Cooldry

bílá

Beton (bez izolace)

Beton (izolace 40 mm)

Asfalt na betonu (bez izolace)

Asfalt na betonu (izolace 40 mm)

Kov (bez izolace)

Kov (izolace 40 mm)

4,13

0,88

4,13

0,88

7,14

0,97

0,26

0,26

0,05

0,05

0,26

0,26

0,79

0,79

0,78

0,78

0,81

0,81

 

Přenos tepla závisí též na větru. Proto byly vzaty v úvahu tři různé rychlosti větru s jejich konvekčními koeficienty přenosu tepla.

 

 

 

konvekční koeficient přenosu tepla [W/m2K]

Nízká rychlost větru

Střední rychlost větru

Vysoká rychlost větru

5

12

30

 

Přenos tepla střechou závisí rovněž na vnitřní teplotě, proto byly hodnoty stanoveny při pokojových teplotách 20 a 25 stupňů Celsia.

 

Všechny případové studie byly vypočteny v laboratoři.

 

Výsledky

Veškeré údaje jsou uvedeny na obrázku v příloze 1.

 

Musíme poznamenat, že pokrytí střešní barvou „CoolDry“ má signifikantní vliv na přenos tepla střechou. Množství přeneseného tepla se pokrytím barvou snížilo o 68% (u betonu s izolací 40 mm) a o 77% (u asfaltu na betonu, silný vítr, bez izolace a s izolací 40 mm).

 

 

Největší snížení v absolutních hodnotách bylo vypočteno u kovu bez izolace, při slabém větru (65,0 W/m²K) a u kovu s izolací 40 mm, při slabém větru (65,0 W/m²K).  To odpovídá snížení přenosu tepla o 74%.

 

Vítr má pozoruhodný vliv na přenos tepla. Množství přeneseného světla se snížilo o 53% (kov, bez izolace) a o 64% (asfalt na betonu, izolace 40 mm), vezmeme-li v úvahu silný vítr ve srovnání se slabým.

 

Přenos tepla ovlivňuje rovněž střešní materiál. Izolační účinek materiálu se označuje hodnotou U. Zatímco střešní materiály vyrobené z kovu a betonu, opatřené 40mm izolací, nevykazují velký rozdíl v přenosu tepla (<10%), přenáší betonová střecha o 46% méně tepla než kovové střechy (silný vítr).

 

Bylo zjištěno, že vnitřní teplota Ti má malý vliv na přenos tepla střechou. (méně než 1%).

 

Obrázek 5 ukazuje přenos tepla u 4 případových studií (všechny hodnoty při středním větru).

 

 

 

Heat transfer   přenos tepla; Energy transfer  přenos energie; uncoated   bez nátěru; coated  s nátěrem;

Metal (40 mm iso)    kov (s izolací 40 mm); Metal (no iso)    kov (bez izolace); Bitumen on concrete (no iso)    asfalt na betonu (bez izolace); Concrete (no iso)    beton (bez izolace); Material    materiál

 

U všech vzorků vidíme, že přenos tepla střechou lze nanesením vrstvy „CoolDry“ značně snížit . Kromě toho je rovněž patrné, že 40 mm izolace snižuje přenos tepla v ještě větší míře (kovová střecha, střední vítr). Největšího snížení lze dosáhnout kombinací izolace a nanesení barvy.

 

 

Souhrn

 

Vzorky opatřené barvou „CoolDry“ vykázaly při srovnání se substráty bez barvy signifikantní vzrůst odrazu slunečního záření.

Tento efekt měl za následek nižší přenos tepla střechou. Přenos energie ovlivňuje rovněž vítr a střešní materiál.

Budovy s betonovými, asfaltovými nebo kovovými střechami pokrytými barvou „CoolDry“ se proto ohřívají v podstatně menší míře než tytéž budovy se střechami bez nátěru.

 

 

Závěrečná poznámka

 

Tento posudek byl vypracován podle našich nejlepších znalostí a svědomí.

 

Stuttgart, 29.09.2010

 

 

i.A.                                                                                                      i.A.

Jochen Dettke                                                                                  Michael Heinrich

manažer projektu                                                                               znalec pro energetickou

účinnost

 

 

 

Příloha 1: Případové studie k přenosu tepla

 

N2VlMTZlN