Emisivita

Co je emisivita?

Emisivita povrchu materiálu je jeho účinnost při vyzařování energie ve formě tepelného záření.

Emisivita je míra schopnosti objektu vyzařovat infračervenou energii.

Fyz: emisivita, teplotního zářiče podíl intenzity vyzařování teplotního zářiče a vyzařování černého tělesa při stejné teplotě.

Povrchová emisivita – proč je důležitá pro izolaci

Emisivita povrchu je množství infračervené energie vyzařované určitým materiálem.

Často se vyjadřuje jako poměr nebo procento “1”, přičemž hodnota “1,0” znamená dokonalé “černé těleso”. Materiál, který vyzařuje tepelnou energii poloviční rychlostí, jako například polyesterová fólie, by měl hodnotu 0,50 nebo 50 %.

Předměty jako hliník nebo měď s nízkou emisivitou povrchu (low-e)  většinu infračervené energie odráží, místo aby byla absorbována.

V izolačním průmyslu je emisivita povrchu významným faktorem účinnosti výrobku, který je však často přehlížen a zastíněn tepelnou vodivostí nebo hodnotami “k”. Obě hodnoty jsou důležité, protože se týkají různých způsobů přenosu tepla (infračervené záření vs. vedení), ale v některých aplikacích – jako je izolace podkroví v teplém podnebí, přeprava a příjem zboží při extrémních teplotách a průmyslová izolace pro zařízení pracující při vysokých teplotách – hraje infračervené záření větší roli než vedení a nízká emisivita povrchu je klíčová.

Emisivita závisí na materiálu a kvalitě povrchu.

Všechny objekty při teplotách nad absolutní nulou vyzařují tepelné záření. Pro konkrétní vlnovou délku a teplotu však množství vyzařovaného tepelného záření závisí na emisivitě povrchu objektu.

Emisivita je definována jako poměr energie vyzařované z povrchu materiálu k energii vyzařované z dokonalého zářiče, tzv. černého tělesa, při stejné teplotě a vlnové délce a za stejných pozorovacích podmínek. Je to bezrozměrné číslo v rozmezí 0 (pro dokonalý reflektor) a 1 (pro dokonalý zářič).

Emisivita povrchu závisí nejen na materiálu, ale také na povaze povrchu. Například čistý a leštěný kovový povrch má nízkou emisivitu, zatímco zdrsněný a zoxidovaný kovový povrch má vysokou emisivitu. Emisivita závisí také na teplotě povrchu a na vlnové délce a úhlu.

Znalost emisivity povrchu je důležitá jak pro přesné bezdotykové měření teploty, tak pro výpočty přenosu tepla. Radiační teploměry zjišťují tepelné záření vyzařované povrchem. Obvykle se kalibrují pomocí referenčních zdrojů černého tělesa, které mají emisivitu tak blízkou 1, že to v praxi nehraje roli.

Při sledování “skutečných”, více reflexních povrchů s nižší emisivitou bude teploměrem přijímáno méně záření než z černého tělesa o stejné teplotě, a proto se povrch bude zdát chladnější, než ve skutečnosti je, pokud není údaj teploměru upraven tak, aby zohledňoval emisivitu povrchu materiálu.

Bohužel, protože emisivita povrchu materiálu závisí na mnoha chemických a fyzikálních vlastnostech, je často obtížné ji odhadnout. Je třeba ji buď změřit, nebo nějakým způsobem upravit, například natřením povrchu černou barvou s vysokou emisivitou, aby byla hodnota emisivity známa.