रेडियंट बैरियर: Difference between revisions

दीप्तिमान बाधाएँ उच्च दृश्य परावर्तनशीलता प्रदर्शित कर भी सकती हैं और नहीं भी। जबकि किसी दिए गए तरंग दैर्ध्य पर परावर्तन और उत्सर्जन का योग 1 होना चाहिए, तरंग दैर्ध्य (दृश्यमान) के सेट पर परावर्तन और तरंग दैर्ध्य (थर्मल) के अलग सेट पर उत्सर्जन का योग 1 होना जरूरी नहीं है। इसलिए, स्पष्ट रूप से गहरे रंग का निर्माण करना कम तापीय उत्सर्जन वाली सतहें संभव है।

ठीक से कार्य करने के लिए, उज्ज्वल बाधाओं को खुली जगह (उदाहरण के लिए, हवा या वैक्यूम) का सामना करना पड़ता है जिसके माध्यम से अन्यथा विकिरण होता है।<ref>[http://www.rimainternational.org/pdf/ftc-letter.pdf FTC Letter], Regarding reflective insulation used under slab where no air space is present</ref>

1860 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक जीन क्लाउड यूजीन पेकलेट<ref name=":0">{{Cite journal|last=Wilkes|first=Gordon B.|date=1939-07-01|title=चिंतनशील इन्सुलेशन|journal=Industrial & Engineering Chemistry|volume=31|issue=7|pages=832–838|doi=10.1021/ie50355a011|issn=0019-7866}}</ref> ने वायु स्थानों का सामना करने वाले उच्च और निम्न उत्सर्जन धातुओं के इन्सुलेशन प्रभाव का प्रयोग किया गया था।<ref>{{Cite book|url=https://archive.org/details/practicallawsan00pcgoog|page=[https://archive.org/details/practicallawsan00pcgoog/page/n14 2]|quote=पेकलेट टिन.|title=Practical Laws and Data on the Condensation of Steam in Covered and Bare Pipes: To which is Added a Translation of Péclet's "Theory and Experiments on the Transmission of Heat Through Insulating Materials."|last1=Paulding|first1=Charles Pearson|last2=Péclet|first2=Eugène|date=1904|publisher=D. Van Nostrand Company|language=en}}</ref> पेकलेट ने टिन से लेकर कच्चा लोहा तक विभिन्न प्रकार की धातुओं के साथ प्रयोग किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि सामग्री के प्रदर्शन में न तो रंग और न ही दृश्य परावर्तन महत्वपूर्ण निर्धारण कारक थे। पेकलेट ने विभिन्न वायु स्थानों में आने वाली उच्च और निम्न उत्सर्जन सतहों के लिए बीटीयू में कमी की गणना की और ऊष्मा के हस्तांतरण को कम करने में एक उज्ज्वल बाधा के लाभों की खोज की गई थी।

1925 में, दो जर्मन व्यवसायियों श्मिट और डाइकरहॉफ़ ने भवन इन्सुलेशन के रूप में उपयोग के लिए परावर्तक सतहों पर पेटेंट के लिए आवेदन किया था क्योंकि प्रौद्योगिकी में वर्तमान के सुधारों ने कम उत्सर्जन एल्यूमीनियम पन्नी को व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य बना दिया था। यह विश्व भर में रेडियंट बैरियर और रिफ्लेक्टिव इंसुलेशन के लिए लॉन्चिंग पैड बन गया और अगले 15 वर्षों के अंदर , अकेले अमेरिका में लाखों वर्ग फुट रेडियंट बैरियर स्थापित किए गए।<ref name=":0" /> जो की 30 वर्षों के अंदर , रेडियंट बैरियर अपने लिए नाम कमा रहा था, और इसे एमआईटी, प्रिंसटन और कैलिफोर्निया के पाम स्प्रिंग्स में फ्रैंक सिनात्रा के निवास की परियोजनाओं में सम्मिलित  किया गया था।

[[अपोलो कार्यक्रम|अपोलो प्रोग्राम]] के लिए, नासा ने पतली एल्यूमीनियम पन्नी विकसित करने में सहायता  की जो 95% उज्ज्वल ऊष्मा को प्रतिबिंबित करती है।<ref name=":1">{{Cite news|url=http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2006/ch_9.html|archive-url=https://web.archive.org/web/20070202131218/http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2006/ch_9.html|url-status=dead|archive-date=2007-02-02|title=तकनीकी हस्तांतरण|last=Hall|first=Loura|date=2016-09-15|work=NASA|access-date=2018-04-13|language=en}}</ref> अंतरिक्ष यान, उपकरण और अंतरिक्ष यात्रियों को थर्मल विकिरण से बचाने या अंतरिक्ष के अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव में ऊष्मा बनाए रखने के लिए धातुयुक्त फिल्म का उपयोग किया गया था।<ref name=":1" /> जिसमे एल्यूमीनियम को पतली फिल्म में वैक्यूम-लेपित किया गया था और अपोलो लैंडिंग वाहनों के आधार पर लगाया गया था। इसका उपयोग [[जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप]] और [[स्काईलैब]] जैसी कई अन्य नासा परियोजनाओं में भी किया गया था। बाहरी अंतरिक्ष के निर्वात में, जहां तापमान भिन्न-भिन्न हो सकता है {{convert|-400|to|250|F|-1}}<ref name=":2">{{Cite news|url=http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2004/ch_6.html|title=तकनीकी हस्तांतरण|last=Hall|first=Loura|date=2016-09-15|work=NASA|access-date=2018-04-13|language=en|url-status=dead|archiveurl=https://web.archive.org/web/20050106195834/http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2004/ch_6.html |archivedate=6 January 2005 }}</ref> ऊष्मा स्थानांतरण केवल विकिरण द्वारा होता है, इसलिए दीप्तिमान अवरोध पृथ्वी की तुलना में कहीं अधिक प्रभावी होता है, जहाँ 5% से 45% ऊष्मा स्थानांतरण अभी भी संवहन और चालन के माध्यम से हो सकता है, तब भी जब प्रभावी दीप्तिमान अवरोध तैनात किया जाता है। जिससे दीप्तिमान बाधा<ref name=":2" /> में एक [[ अंतरिक्ष फाउंडेशन |स्पेस फाउंडेशन]] प्रमाणित स्पेस टेक्नोलॉजी (टीएम) है। रेडियंट बैरियर को 1996 में [[अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी हॉल ऑफ फ़ेम]] में सम्मिलित  किया गया था।

1970 के दशक से,<ref name=":1" /> धातुकृत पॉलिएस्टर की चादरें जिन्हें स्पेस ब्लंकेट कहा जाता है, हाइपोथर्मिया और अन्य ठंडे मौसम की चोटों को रोकने के साधन के रूप में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। जो की अपने स्थायित्व और हल्के वजन के कारण, ये ब्लंकेट जीवित रहने और प्राथमिक चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रिय हैं। मैराथन के बाद लोगों के समूह को प्रतिबिंबित धातुयुक्त फिल्म में लिपटे हुए देखा जा सकता है, विशेष रूप से जहां तापमान विशेष रूप से ठंडा होता है, जैसे वार्षिक [[न्यूयॉर्क सिटी मैराथन]] के समय  जो शरद ऋतु में होता है।<ref>{{cite news|url=https://www.nytimes.com/2015/11/02/sports/lightweight-blankets-with-a-big-footprint-at-the-marathon.html?_r=0|newspaper=New York Times|date=1 November 2015|last=Cacciola|first=Scott|title=मैराथन में बड़े पदचिह्न के साथ हल्के कंबल|accessdate=13 February 2016}}</ref>

कम उत्सर्जन या "लो-ई" प्राप्त करने के लिए विंडोज़ ग्लास को लेपित किया जा सकता है। कुछ विंडो लैमिनेट पॉलिएस्टर फिल्म का उपयोग करती हैं जहां स्पटरिंग नामक प्रक्रिया का उपयोग करके कम से कम एक परत को धातुकृत किया गया है। स्पटरिंग तब होती है जब एक धातु, अधिकांशत: एल्यूमीनियम, वाष्पीकृत हो जाती है और पॉलिएस्टर फिल्म को इसके माध्यम से पारित किया जाता है। इस प्रक्रिया को धातु की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है जो अंततः फिल्म की सतह को कवर करती है।

इन धातुकृत फिल्मों को उज्ज्वल ऊष्मा के हस्तांतरण का विरोध करने के लिए कांच की या अधिक सतहों पर लगाया जाता है, फिर भी फिल्में इतनी पतली होती हैं कि वे दृश्य प्रकाश को गुजरने देती हैं। चूंकि पतली कोटिंग्स आलोचनात्मक होती हैं और हवा और नमी के संपर्क में आने पर क्षतिग्रस्त हो सकती हैं, इसलिए निर्माता समान्यत: पर एकाधिक फलक वाली विंडो का उपयोग करते हैं। जबकि फ़िल्में समान्यत: पर निर्माण के समय  कांच पर लगाई जाती हैं, कुछ फ़िल्में घर के मालिकों के लिए स्वयं लगाने के लिए उपलब्ध हो सकती हैं। घर के मालिक द्वारा लगाई गई विंडो फ़िल्मों के समान्यत: पर 10-15 वर्षों तक चलने की उम्मीद की जाती है।<ref>{{Cite web|url=http://www.energysavers.gov/your_home/windows_doors_skylights/index.cfm/mytopic=13430|title=Energy Saver {{!}} Department of Energy|website=www.energysavers.gov|language=en|access-date=2018-04-13|archive-date=2012-07-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20120722093009/http://www.energysavers.gov/your_home/windows_doors_skylights/index.cfm/mytopic=13430|url-status=dead}}</ref>

जब दीप्तिमान सौर ऊर्जा छत से टकराती है, तो छत की पदार्थ (छत, टाइल या छत की चादरें) और छत की शीथिंग को चालन द्वारा उष्म करती है, इससे छत की सतह के नीचे का भाग और छत का ढाँचा छत के स्थान (अटारी/छत/गुहा) के माध्यम से नीचे की ओर ऊष्मा विकीर्ण करता है। अटारी फर्श/ऊपरी छत की सतह की ओर जब अटारी फर्श पर छत पदार्थ और इन्सुलेशन के बीच रेडिएंट बैरियर रखा जाता है, तो उष्म छत से निकलने वाली अधिकांश ऊष्मा वापस छत की ओर परावर्तित हो जाती है और रेडिएंट बैरियर के नीचे की कम उत्सर्जन क्षमता का तात्पर्य है कि बहुत कम रेडिएंट हीट नीचे की ओर उत्सर्जित होता है। इससे इंसुलेशन की ऊपरी सतह बिना किसी रेडियंट बैरियर की तुलना में अधिक ठंडी हो जाती है और इस प्रकार इंसुलेशन के माध्यम से नीचे के कमरों में जाने वाली ऊष्मा की मात्रा कम हो जाती है।

यह ठंडी छत की रणनीति से अलग है जो छत को उष्म करने से पहले सौर ऊर्जा को प्रतिबिंबित करती है, किंतु दोनों ही तेज ऊष्मा को कम करने के साधन हैं। फ्लोरिडा सौर ऊर्जा केंद्र के अध्ययन के अनुसार,<ref name=":3">{{Cite web|url=http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/html/fsec-pf-337-98/|title=FSEC-PF-336-98|website=www.fsec.ucf.edu|access-date=2018-04-13}}</ref> सफेद टाइल या सफेद धातु की ठंडी छत अटारी में चमकदार बाधा के साथ पारंपरिक काली तख़्ती की छत से उत्तम प्रदर्शन कर सकती है, किंतु चमकदार बाधा के साथ काली तख़्ती की छत लाल टाइल वाली ठंडी छत से उत्तम प्रदर्शन कर सकती है।

धातु या टाइल की छत के नीचे रेडियंट बैरियर स्थापित करने के लिए, रेडियंट बैरियर (चमकदार पक्ष नीचे) को सीधे छत की शीथिंग पर नहीं लगाया जाना चाहिए, क्योंकि उच्च संपर्क क्षेत्र कम उत्सर्जक के रूप में धातु की सतह की प्रभावकारिता को कम कर देता है। उक्त शीथिंग के ऊपर ऊर्ध्वाधर बैटन (उर्फ फायरिंग स्ट्रिप्स) लगाए जा सकते हैं; फिर रेडियंट बैरियर के साथ ओएसबी को बैटन के ऊपर रखा जा सकता है। बैटन बिना बैटन के निर्माण की तुलना में अधिक वायु स्थान की अनुमति देते हैं। यदि कोई वायु स्थान उपस्थित नहीं है या बहुत छोटा है, तो ऊष्मा रेडिएंट बैरियर से उपसंरचना में प्रवाहित होगी, जिसके परिणामस्वरूप निचले क्षेत्रों पर अवांछित आईआर बौछार होगी। याद रखें की लकड़ी एक खराब इन्सुलेटर है और इसलिए रेडिएंट बैरियर से उक्त लकड़ी की निचली सतहों तक ऊष्मा का संचालन करती है, जहां यह बदले में, आईआर विकिरण उत्सर्जित करके ऊष्मा बहाती है। अमेरिकी ऊर्जा विभाग के अनुसार, "परावर्तक इन्सुलेशन और रेडिएंट बैरियर उत्पादों में प्रभावी होने के लिए परावर्तक पदार्थ के निकट वायु स्थान होना चाहिए।"<ref name="US Dept of Energy: Challenging the Code Status">http://www.energycodes.gov/publications/STS/2009/standard_january09.pdf {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120525185815/http://www.energycodes.gov/publications/STS/2009/standard_january09.pdf |date=2012-05-25 }}, Challenging the Code Status.</ref>

रेडियंट बैरियर के लिए सबसे समान्य अनुप्रयोग अटारी के लिए फेसिंग के रूप में है। पारंपरिक तख़्ती/टाइल/लोहे की छत के लिए, राफ्टर्स या ट्रस के नीचे और छत की छत के नीचे दीप्तिमान अवरोध लगाए जा सकते हैं। इस अनुप्रयोग विधि में रेडिएंट बैरियर शीट को राफ्टर्स के ट्रस के नीचे लपेटा जाता है, जिससे ऊपर छोटा वायु स्थान बनता है और रेडिएंट बैरियर नीचे पूरे आंतरिक अटारी स्थान की ओर होता है।<ref name="RIMA International Handbook">{{cite web|url=http://www.rimainternational.org/wp-content/uploads/2011/02/handbook.pdf |title=RIMA International Handbook}}</ref> रिफ्लेक्टिव [[अल्मूनियम फोएल]] लैमिनेट उत्पाद है जिसे समान्यत: पर रेडियंट बैरियर शीट के रूप में उपयोग किया जाता है।

 

उपस्थित अटारी में रेडिएंट बैरियर लगाने के लिए, छत के राफ्टरों के नीचे रेडिएंट बैरियर को स्टेपल किया जा सकता है। यह विधि ड्रेप्ड विधि के समान ही लाभ प्रदान करती है जिसमें दोहरे वायु स्थान प्रदान किए जाते हैं। चूँकि, यह आवश्यक है कि नमी को अटारी में फंसने से रोकने के लिए वेंट को विवर्त रहने दिया जाए। जिससे सामान्य रूप से  रेडियंट बैरियर को छत के नीचे की तरफ शाइनी साइड में लगाना पसंद किया जाता है, जिसमें हवा का स्थान नीचे की ओर हो; इस प्रकार धूल इसे हरा नहीं पाएगी, जैसा कि शाइनी साइड अप बैरियर के स्थिति में होगा।<ref name=":4">{{Cite web|url=http://www.energysavers.gov/your_home/insulation_airsealing/index.cfm/mytopic=11680|title=Energy Saver {{!}} Department of Energy|website=www.energysavers.gov|language=en|access-date=2018-04-13}}</ref>

 

अटारी में रेडियंट बैरियर स्थापित करने की अंतिम विधि इसे अटारी फर्श पर इन्सुलेशन के शीर्ष पर रखना है। जबकि सर्दियों में ये विधि अधिक कारगर हो सकता है<ref name="TVA">http://txspace.di.tamu.edu/bitstream/handle/1969.1/6869/ESL-HH-86-11-10.pdf?sequence=3 {{dead link|date=January 2018|bot=InternetArchiveBot|fix-attempted=yes}}, Tennessee Valley Authority Test.</ref> इस एप्लिकेशन के साथ कुछ संभावित चिंताएं हैं, जो अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने बताई हैं<ref name=":4" /> और रिफ्लेक्टिव इंसुलेशन मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन इंटरनेशनल<ref name="RIMA International Handbook" /> संबोधित करने की आवश्यकता अनुभव करें। जो की सबसे पहले, यहां सदैव सांस लेने योग्य उज्ज्वल अवरोधक का उपयोग किया जाना चाहिए। यह समान्यत: पर रेडियंट बैरियर फ़ॉइल में छोटे छिद्रों द्वारा प्राप्त किया जाता है। रेडिएंट बैरियर की वाष्प संचरण दर कम से कम 5 पर्म होनी चाहिए, जैसा कि [http://www.astm.org/Standards/E96.htm एएसटीएम ई96] से मापा जाता है, और स्थापना से पहले इन्सुलेशन में नमी की जाँच की जानी चाहिए। जिसमे दूसरा, उत्पाद को आवश्यक लौ प्रसार को पूरा करना चाहिए, जिसमें [http://www.astm.org/Standards/E84.htm एएसटीएम ई84] के साथ [http://www.astm.org/Standards/E2599.htm सम्मिलित  है। एएसटीएम ई2599] विधि है अंत में, यह विधि धूल को रेडिएंट बैरियर की ऊपरी सतह पर जमा होने देती है, जिससे समय के साथ दक्षता कम हो जाती है।

'''ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी के बिल्डिंग ए'''नवेलप रिसर्च प्रोग्राम के 2010 के अध्ययन के अनुसार,<ref name="Oak Ridge National Laboratory">http://www.ornl.gov/sci/ees/etsd/btric/RadiantBarrier/index.shtml {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120106042411/http://www.ornl.gov/sci/ees/etsd/btric/RadiantBarrier/index.shtml |date=2012-01-06 }}, ORNL Radiant Barrier Fact Sheet, 2010.</ref> सबसे उष्म जलवायु क्षेत्रों में अटारी में एयर कंडीशनिंग डक्ट वाले घर, जैसे कि यूएस [[सुदूर दक्षिण]], रेडिएंट बैरियर हस्तक्षेप से सबसे अधिक लाभान्वित हो सकते हैं, वार्षिक उपयोगिता बिल में $150 तक की बचत होती है, जबकि हल्की जलवायु वाले घर, जैसे, बाल्टीमोर, अपने दक्षिणी पड़ोसियों की तुलना में लगभग आधी बचत देख सका। दूसरी ओर, यदि अटारी में कोई डक्ट या एयर हैंडलर नहीं हैं, तो वार्षिक बचत और भी कम हो सकती है, मियामी में लगभग $12 से लेकर बाल्टीमोर में $5 तक। फिर भी, रेडियंट बैरियर अभी भी आराम को उत्तम बनाने और चरम एयर कंडीशनिंग लोड को कम करने में सहायता  कर सकता है।

रेडियंट बैरियर के संबंध में आम ग़लतफ़हमी यह है कि रेडियंट बैरियर से वापस छत पर परावर्तित होने वाली ऊष्मा से छत का तापमान बढ़ सकता है और संभवतः तख्तों को नुकसान हो सकता है। फ्लोरिडा सौर ऊर्जा केंद्र द्वारा प्रदर्शन परीक्षण<ref name=":3" />प्रदर्शित किया गया कि दिन के सबसे उष्म हिस्से में तापमान में वृद्धि लगभग 5 डिग्री फ़ारेनहाइट से अधिक नहीं थी। वास्तव में, इस अध्ययन से पता चला कि रेडिएंट बैरियर में सूरज ढलने के बाद छत के तापमान को कम करने की क्षमता थी क्योंकि यह ऊष्मा के नुकसान को रोकता था। छत। आरआईएमए इंटरनेशनल ने इस विषय पर तकनीकी पेपर लिखा जिसमें बड़े छत निर्माताओं से एकत्र किए गए बयान सम्मिलित  थे, और किसी ने भी यह नहीं कहा कि रेडियंट बैरियर किसी भी तरह से शिंगल्स की वारंटी को प्रभावित करेगा।<ref name="RIMA International Technical Bulletin 103">https://rimainternational.org/the-effect-of-radiant-barriers-in-an-attic-application-on-exterior-roofing-materials-technical-bulletin-103/ {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201205014904/https://rimainternational.org/the-effect-of-radiant-barriers-in-an-attic-application-on-exterior-roofing-materials-technical-bulletin-103/ |date=2020-12-05 }} RIMA International: Shingle Study Bulletin.</ref>

अटारी फर्श पर इन्सुलेशन के ऊपर रेडियंट बैरियर बिछाते समय, ऊपरी तरफ धूल जमा होना संभव है। धूल के कण का आकार, धूल की संरचना और अटारी में वेंटिलेशन की मात्रा जैसे कई कारक प्रभावित करते हैं कि धूल कैसे जमा होती है और इस प्रकार अटारी में रेडिएंट बैरियर का अंतिम प्रदर्शन प्रभावित होता है। टेनेसी वैली अथॉरिटी द्वारा अध्ययन[https://www.aivc.org/sites/default/files/airbase%204716.pdf https://www.aivc.org/sites/default/files/airbase 4716.pdf] यांत्रिक रूप से रेडियंट बैरियर पर थोड़ी मात्रा में धूल लगाई गई और प्रदर्शन के लिए परीक्षण करते समय कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पाया गया। चूँकि , टीवीए ने पिछले अध्ययन का हवाला दिया जिसमें कहा गया था कि रेडियंट बैरियर के लिए इतनी अधिक धूल इकट्ठा करना संभव है कि इसकी परावर्तनशीलता लगभग आधी हो सकती है।

परावर्तक फ़ॉइल, बबल फ़ॉइल इंसुलेशन और रेडिएंट बैरियर उचित रूप से लागू होने पर उष्म जलवायु में अवांछित सौर विकिरण को प्रतिबिंबित करने की अपनी क्षमता के लिए जाने जाते हैं। परावर्तक फ़ॉइल एल्यूमीनियम फ़ॉइल से विभिन्न प्रकार के बैकिंग जैसे छत पेपर, क्राफ्ट पेपर, प्लास्टिक फिल्म, पॉलीथीन बुलबुले, या कार्डबोर्ड से निर्मित होते हैं। रिफ्लेक्टिव बबल फ़ॉइल मूल रूप से प्लास्टिक बबल रैप शीट है जिसमें रिफ्लेक्टिव फ़ॉइल परत होती है और यह रेडिएंट फ़ॉइल के रूप में जाने जाने वाले इन्सुलेशन उत्पादों के वर्ग से संबंधित है। परावर्तक बुलबुला/फ़ॉइल इन्सुलेशन मुख्य रूप से उज्ज्वल बाधाएं हैं, और परावर्तक इन्सुलेशन सिस्टम उज्ज्वल ऊष्मा लाभ को कम करके काम करते हैं। प्रभावी होने के लिए, परावर्तक सतह को वायु क्षेत्र का सामना करना होगा, साथ ही परावर्तक सतह पर धूल जमा होने से इसकी परावर्तक क्षमता कम हो जाएगी। रेडियंट बैरियर को इस तरह से स्थापित किया जाना चाहिए कि परावर्तक सतह पर धूल का जमाव कम से कम हो।