Portes et fenêtres - contrôle de gain de la chaleur solaire pour des fenêtres - 5/1/2004 - fenêtres à la maison de portes de condominium

Portes et fenêtres - contrôle de gain de la chaleur solaire pour des fenêtres

Les fenêtres South-facing présentent la meilleure opportunité pour que vous utilisiez la chaleur du soleil dans votre maison. Quelque chose que vous pouvez faire pour encourager le soleil à briller dans des fenêtres south-facing pendant la saison de chauffage aidera à réduire vos factures de chauffage. Mais les fenêtres south-facing peuvent également perdre la chaleur pendant la nuit, ainsi vous devez se fermer drape la nuit. En établissant une nouvelle maison ou en changeant des fenêtres sur une maison existante, vous pouvez spécifier les fenêtres de pointe qui permettront la quantité maximum de lumière du soleil dedans tout en perdant la chaleur très petite la nuit.

Avant des innovations dans la glace, les films, et les enduits dans la décennie passée, une fenêtre résidentielle typique avec un ou deux couches de glacer approximativement 75-85% permis de l'énergie solaire pour entrer dans un bâtiment, qui a un impact négatif sur le confort d'été et les factures de refroidissement, particulièrement dans des climats chauds.

Les dispositifs externes d'ombrage de fenêtre tels que des tentes, des porte-à-faux de toit, des obturateurs, et des écrans solaires, et des dispositifs internes d'ombrage tels que des rideaux et des abat-jour, peuvent commander l'entrée de la chaleur solaire. Cependant, les obturateurs, les écrans solaires, les rideaux, et les abat-jour font l'obscurité de salles. Les rideaux et les abat-jour également ont laissé dedans une partie de la chaleur indésirable. Tandis que les dispositifs de ombrage extérieurs sont environ 50% plus effectifs que les dispositifs internes à bloquer la chaleur solaire, ils peuvent créer des problèmes avec l'esthétique du bâtiment et sont parfois chers d'établir. Il est également impraticable de construire des porte-à-faux de toit pour ombrager effectivement les fenêtres d'est et occidentales de revêtement.

Ce qui suit sont les pourcentages de l'énergie radiante que les différents types de dispositifs internes d'ombrage transmettent, réfléchissent, ou absorbent : 
* Nuances de galet : jusqu'à 25%, 15-80%, 20-65% 
* Abat-jour de verticale : 0%, 23%, 77% 
* Abat-jour vénitiens : 5%, 40-60%, 35-55% 

Les caractéristiques thermiques faibles des fenêtres sont devenues une cible principale pour la recherche et développement dans la tentative de commander les températures d'intérieur des bâtiments. Ceci a mené au développement de la bas-émissivité ou « bas-e, » la glace et les films que le profit et la perte de la chaleur de contrôle, réduisent la lueur, réduisent au minimum le tissu se fanant, fournissent l'intimité, et fournir de temps en temps la garantie supplémentaire dans le vent, séismique, et d'autres zones d'élevé-risque. Les applications de nouvelle construction et de remontage de fenêtre utilisent comparateur le glaçage avec ces enduits.

Quelques enduits bas-e et films solaires de contrôle réduisent le gain de la chaleur solaire sans altérer la transmission de la lumière visible excessivement. Ceux-ci comprennent la glace teintée et spectralement les enduits sélectifs, qui transmettent la lumière visible tout en réfléchissant la partie infrarouge grandes ondes de lumière du soleil. Beaucoup d'enduits spectralement sélectifs ont également quelques propriétés basses-e aussi bien. Ranger de glaçage de fenêtre moderne dans trois catégories : glace chimiquement ou physiquement changée, glace ou films enduits, et assemblées multiple-posées avec ou sans l'un ou l'autre des deux premiers postes.

Glace chimiquement ou physiquement changée : La teinture est la plus vieille de toutes les technologies modernes de fenêtre et, dans des conditions favorables, peut réduire le gain de la chaleur solaire pendant la saison de refroidissement de 25% à 55%. La glace teintée est faite par le changement des propriétés chimiques de la glace. La glace et le stratifié de plastique peuvent être teintés. Les teintes absorbent une partie de la lumière du soleil et de la chaleur solaire avant qu'elle puisse passer complètement la fenêtre à la salle. Les glazings teintés réduisent ce dernier de 25-55%. La glace teintée de absorption de la « chaleur » maximise son absorption en travers de certains, ou tout le, spectre solaire. Malheureusement, les transferts absorbés d'énergie souvent par rayonnement et convection à l'intérieur.

Spectralement les teintes sélectives réduisent la transmission de lumière infrarouge (la chaleur) tout en permettant à une lumière relativement plus visible de passer à travers (comparé glace pour se bronzer ou gris-être teinté). Pour les bâtiments qui utilisent le jour pour l'éclairage, une fenêtre spectralement sélective est un bon choix. Spectralement la glace sélective absorbe également une grande partie de la partie (UV) ultra-violette du spectre solaire. Dans une fenêtre multi-paned, ils fonctionnent mieux comme feuille extérieure de glaçage. La performance thermique est augmentée une fois combinée avec un enduit bas-e. Spectralement les enduits sélectifs ont souvent une teinte bleu-clair ou verte.

Enduits et films : Les enduits Bas-e et r3fléchissants se composent habituellement d'une couche de métal quelques molécules profondément. L'épaisseur et la réflectivité du métal posent (l'enduit bas-e) et l'emplacement de la glace qu'il est attaché à directement affecte la quantité de gain de la chaleur solaire dans la chambre. La plupart des fabricants de fenêtre utilisent maintenant une ou plusieurs couches d'enduits bas-e dans leurs produits.

N'importe quel enduit bas-e est rugueux équivalent à ajouter un carreau additionnel à une fenêtre. Les enduits Bas-e réduisent le transfert de chaleur grandes ondes de rayonnement par 5 à 10 fois. Plus la valeur d'émissivité (une mesure de la quantité de transmission de chaleur par le glaçage) est inférieure, plus le produit ramène le transfert de chaleur à partir de l'intérieur à l'extérieur mieux. La plupart des enduits bas-e réduisent également légèrement la quantité de lumière visible transmise par le glaçage relativement à la glace dégagée. Voici les valeurs représentatives d'émissivité pour différents types de glace : 
* Glace dégagée, non-enduite : 0.84 
* Glace avec le manteau dur unique bas-e : 0.15 
* Glace avec bas-e à couche molle unique : 0.10 

Un enduit pyrolytique a fait cuire au four dessus à température élevée constitue un enduit bas-e « de manteau dur ». Ceux-ci sont souvent faits d'un oxyde métallique. Une couche est environ 1/10.000 du diamètre des cheveux humains.

Des enduits bas-e « à couche molle » sont appliqués à la glace à de plus basses températures et encore à des épaisseurs plus minces que dur des enduits. Les deux types d'enduits bas-e (dans les assemblées de glaçage isolées) sont typiquement justifiés pendant 10 à 50 années.

Les seuls spectralement enduits sélectifs maintenant disponibles sont les enduits bas-e à couche molle modifiés. Les propriétés sélectives des enduits sont déterminées en modifiant l'épaisseur et le numéro d'enduit des couches. Spectralement un sélectif teinté glaçage avec un manteau dur pyrolytique atteint un objectif semblable. Ces manteaux durs spectralement sélectifs sont actuellement en cours de développement. 

Les films de « marché des accessoires » sont disponibles pour l'application sur les fenêtres existantes. Il est relativement facile les appliquer sur glacer vers le haut de 36 pouces carrés (91.5 centimètres carrés). Ils sont souvent appliqués à la glace avec un adhésif hydrosoluble. Pour réduire la possibilité de bulles et de plis sur de grandes fenêtres, avoir le film monté professionnellement. La plupart des films devraient être appliqués à la surface intérieure de la glace puisqu'ils peuvent être endommagés facilement par le temps. Si vous prévoyez de monter le film vous-même, faire attention à sélectionner le film approprié pour vos besoins, et comprendre tous les sens avant de commencer. Les feuilles de plastique durent généralement environ 8 à 10 ans avant qu'elles commencent à sembler portées. 

Choix de performance : Les mesures principales de la performance de fenêtre sont l'U-Facteur, le coefficient de gain de la chaleur solaire, et la transmittance visible. La notation de fuite d'air (mesure du taux de perte d'air autour d'une fenêtre sous une différence de pression spécifique) est également importante, mais non adressé ici.

L'U-Facteur est une mesure de la façon dont facilement la chaleur voyage par un produit. Plus la valeur est inférieure, plus la quantité de transfert de chaleur par est inférieure la fenêtre (de l'intérieur à l'extérieur). Performance thermique de taux de quelques fabricants using des R-Facteurs. Le R-Facteur est l'inverse du l'U-Facteur, c.-à-d., 1/U = R, 1/R = U. par exemple : un U-Facteur de 0.25 est identique qu'un R-Facteur de 4.0. U-Facteur de combinaison ou le de « total » ou « de fenêtre entière » de n'importe quelle fenêtre dépend du type de glaçage, matériaux et taille de bâti, enduits de glaçage, et type de gaz (air, ou argon ou krypton inerte) entre les carreaux. Quelques chaînes typiques d'U-Facteur pour différentes fenêtres sont : 
* Choisir vitré : 0.91 - 1.11 
* Double vitré : 0.43 - 0.57 
* Triple vitré : 0.15 - 0.33 

Le coefficient de gain de la chaleur solaire (SHGC) est la fraction de la chaleur solaire qui entre dans la fenêtre et devient la chaleur. Ceci comprend tous les deux directement transmis et le rayonnement solaire absorbé. Plus le SHGC sont inférieur, moins solaire la chaleur que la fenêtre transmet par le glaçage de l'extérieur à l'intérieur, et le plus grand son habileté d'ombrage. Généralement les fenêtres du sud de revêtement dans les maisons conçues pour le chauffage solaire passif (avec un porte-à-faux de toit pour les ombrager en été) devraient avoir des fenêtres avec la haute un SHGC à laisser dans le gain salutaire de la chaleur solaire en hiver. Les fenêtres d'est ou occidentales de revêtement qui obtiennent beaucoup de soleil indésirable en matins et après-midis, et des fenêtres dans les maisons dans des climats chauds, devraient avoir des shgc inférieurs.

La transmittance visible (VT) se rapporte au pourcentage du spectre visible (380-720 nanomètres) qui est transmis par le glaçage. Quand le jour dans un espace est souhaitable, comme dans les salles d'exposition et les studios, le glaçage élevé de VT est un choix logique. Cependant, les VT bas glaçant comme le bronze, le gris, ou les fenêtres de r3fléchissant-film sont plus logiques pour des immeubles de bureaux ou où réduisant la lueur intérieure sont souhaitables. Un espace libre typique, fenêtre d'unique-carreau a un VT de 0.90, signifiant qu'il admet 90% de la lumière visible.

Le rapport à SHGC DE VT s'appelle le rapport lumière-à-solaire de gain (LSG.) Ceci fournit une jauge de l'efficacité relative de différent de verre dactylographie le jour dedans de transmission tout en bloquant des gains de la chaleur. Plus le numéro de rapport est élevé plus la salle lumineuse est sans ajouter des quantités excessives de la chaleur. 

Économies d'énergie calculatrices : Il est difficile prévoir exactement des économies d'énergie du glaçage solaire de contrôle. Des prévisions de l'épargne sont basées sur beaucoup de variables comme : taille et orientation des fenêtres, de coefficient de gain de la chaleur solaire (SHGC), et de la densité d'occupation de refroidissement (CLF ; le rapport du refroidissement total réel comparé au refroidissement équilibré total au cours de la même période aux conditions ambiantes constantes.) Pour faire ce légèrement plus simple, quelques références combinent ces variables dans une figure : le multiplicateur de transfert de chaleur (HTM). Le htm variera avec l'emplacement, les changements saisonniers, l'heure, l'ombrage, l'orientation, la température, et la couleur de bâtiment.

Il y a également des programmes informatiques pour le classement par taille du chauffage/des systèmes de refroidissement. Ceux-ci peuvent également être employés pour estimer le gain de la chaleur solaire de différents types de fenêtres (données le SHGC et le climat). Typiquement, vous lancez le même régime pour chaque choix dans le type de fenêtre et trouvez la valeur du dollar de la différence dans l'énergie économisée entre les choix. Vous pouvez alors diviser le coût d'aquisition par l'épargne prévue pour déterminer le remboursement simple.

Quelques films solaires de contrôle sont très coûteux et peuvent avoir des périodes de remboursement très longues. Dans ces cas-ci il peut sembler meilleur raisonnable de considérer d'autres dispositifs d'ombrage tels que des tentes, des porte-à-faux, des écrans solaires, des obturateurs, des nuances de galet, des abat-jour, et des rideaux.