Facteur solaire

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
La neige sur le toit de cette maison met en évidence le facteur solaire. Le soleil a fondu toute la neige, sauf dans l'ombre de la cheminée de droite.

Le facteur solaire d’une paroi est le rapport entre l’énergie due au rayonnement solaire transmise et l’énergie reçue par la paroi. Cette paroi peut être de toutes sortes, opaque, vitré etc.

S=Φtransmis/Φentrant ; Φ=dQ/dt Q= énergie entrante.

Par exemple le toit terrasse d'une maison retransmet une portion de l’énergie incidente sur le toit à l’intérieur de la maison. Les différences de températures entre l’intérieur et l’extérieur d'un local entraînent de la conduction et n'entre pas dans la définition du facteur solaire. Il ne s'agit ici que de rayonnement solaire. - rayonnement pénétrant directement à travers la paroi (ex verre) - rayonnement entraînant un échauffement de la paroi puis une réémission d'infrarouge.

Dans le cas d’une paroi strictement opaque seul l’échauffement de la paroi permet d'obtenir un facteur solaire non nul.

Cas simple : paroi opaque homogène

Le facteur solaire va dépendre:

- proportionnellement de l'absorption de l’énergie par la paroi : S= () .α

      α= coefficient d'absorption de la paroi, varie de 0 à 1 (corps noir)

- proportionnellement des résistances thermiques superficielles extérieures (convection et rayonnement) S= ().α.R - proportionnellement du coefficient de transmission thermique surfacique U, en W/ (m2. °K) .K) : flux thermique en régime stationnaire par unité de surface, pour une différence de température de un kelvin entre les milieux situés de part et d’autre d’un système : S= α.R.U [%]. [W/m²°K]. [m²°K/w]=[%]

U est calculé de la même manière que pour la conduction, c'est le flux divisé par la différence de T°

soit : U = 1/(R+Rsi +Rse) R= résistance de la paroi, R= e/λ e= épaisseur en m, λ = conductivité thermique M, en W/ (m.K)

ce cas simple montre l'importance de chaque facteur, en effet α (couleur varie de 0 à 1) R varie peu, λ varie de 0.028 à 449. et l'épaisseur de ce que l'on veut. Rsi et Rse sont quasi constant.

Pour simplifier, si on néglige (ce qu'il ne faut pas faire) Rsi et Rse on aurait S=α.R.λ/e Dans le cas d'un été avec fort rayonnement solaire doubler, tripler l'épaisseur revient presque à diviser par deux ou par trois l'énergie transmise par unité de temps. Mais à épaisseur égale diminuer le lambda (prendre un matériau plus isolant) revient à diminuer l’énergie transmise. Mais l’expérience semble contredire ce dernier point, car comment se fait-il qu'une église en pierre avec un lambda très important reste fraîche en été ? Il faut en effet tenir compte d’un autre phénomène. que nous verrons ci après.


cas des vitrages :

Le facteur solaire g ou transmission énergétique[modifier | modifier le code]

Source Vitrages

Le rayonnement solaire qui atteint une surface vitrée est réfléchi, transmis et absorbé dans des proportions variables suivant la nature du vitrage. On peut chercher à privilégier une seule de ces trois qualités (c'est le cas des immeubles de bureau qui cherchent à réduire la transmission lumineuse), mais suivant le cas on peut également garder une certaine harmonie dans ces trois facteurs. C'est la proportion du flux énergétique que le vitrage laisse passer, qui s'exprime en pourcentage du rayonnement reçu, que l'on appelle facteur solaire g. Il représente la somme du rayonnement transmis et celle du rayonnement absorbé puis retransmis vers l'intérieur par le vitrage.

Idéalement, le facteur solaire doit être :

  1. Élevé en hiver pour que le bâtiment puisse bénéficier des apports solaires
  2. Bas en été pour éviter les surchauffes

Cependant le facteur solaire d'un vitrage est constant. Il convient donc de définir le meilleur compromis et de compléter les façades vitrées de protections solaires adaptées.

Autres grandeurs[modifier | modifier le code]

Aux États-Unis, c'est principalement le Solar Heat Gain Coefficient (SHGC) qui est utilisé, et ancienne le Shading Coefficient (SC).

Voir aussi[modifier | modifier le code]