Que se passe t'il lorsque le soleil frappe le verre ?

La performance de chacun de ces phénomènes est exprimée en pourcentage, pour un total de 100 %. Voyons ce qui se passe lorsque la lumière du soleil frappe un vitrage clair de 4 mm :

• Réflectance solaire totale : 8 %

• Absorptance solaire totale : 5 %

• Transmittance solaire totale : 87 %

L’un des moyens les plus simples de retenir cette équation est d’utiliser l’acronyme RAT. La somme de la Réflexion (R), de l’Absorptance (A) et de la Transmission (T) doit toujours être égale à 100 %.

Si les valeurs figurant sur une fiche technique ne totalisent pas 100 %, il est recommandé de contacter le fabricant. Un écart d’un point de pourcentage, dans un sens ou dans l’autre, peut simplement provenir d’un arrondi. En revanche, si la variation dépasse 1 %, les données doivent être considérées comme douteuses.

L’énergie solaire est soit réfléchie, absorbée, soit transmise.
L’énergie réfléchie ne pénètre pas dans la pièce, tandis que l’énergie transmise traverse le verre sans être arrêtée.
Le comportement de l’énergie absorbée, en revanche, est plus complexe : elle peut être transférée vers l’intérieur, vers l’extérieur, ou dans les deux directions, selon la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur. Ce transfert de chaleur se fait par convection et rediffusion. Une partie de cette énergie absorbée peut également être transmise au cadre de la fenêtre par conduction.

Transfert thermique de l’énergie absorbée dans le verre

Contrairement à la transmittance et à la réflectance, qui sont des notions relativement simples à comprendre, l’absorption solaire est plus difficile à appréhender.
Comme illustré précédemment, une partie de l’énergie absorbée est retransférée par rayonnement. On parle alors de réémission : cela signifie que l’énergie est réémise à des longueurs d’onde différentes de celles de l’énergie solaire d’origine.
Ainsi, l’énergie solaire absorbée provient principalement des rayons ultraviolets (UV), visibles et proche infrarouge (Near-IR), tandis que l’énergie réémise par le verre l’est sous forme de rayonnement infrarouge lointain (Far-IR).

Dans l’exemple d’un bocal en verre exposé au soleil, le bocal et son contenu sont chauffés par le Near-IR du soleil. L’élévation de température sous le bocal, quant à elle, est réémise sous forme de Far-IR.

Émissivité

Comme mentionné précédemment, la réémission se produit à la surface du verre. Or, les capacités de réémission et d’absorption varient selon le type de surface.
L’émissivité d’une surface désigne sa capacité à émettre de l’énergie sous forme de rayonnement thermique. Ce rayonnement thermique est une forme de rayonnement électromagnétique qui peut inclure les rayonnements visibles, infrarouge proche (Near-IR) et infrarouge lointain (Far-IR).

Les mesures d’émissivité sont établies par comparaison avec une surface théorique parfaitement absorbante, qui réémettrait 100 % de l’énergie absorbée.
Ainsi, plus la valeur d’émissivité est faible, moins la surface réémettra d’énergie, ce qui est préférable pour limiter les pertes thermiques.

Prenons l’exemple d’une pomme de terre cuite emballée dans du papier aluminium :
L’aluminium a une émissivité très faible. Si vous passez la main au-dessus, vous ne ressentirez pas beaucoup de chaleur (peu de re-rayonnement). En revanche, si vous la saisissez, vous vous brûlerez par conduction.
Dans le tableau ci-dessous, l’aluminium poli a une émissivité de 0,05. Le verre, en revanche, a une émissivité beaucoup plus élevée, de 0,84, ce qui signifie qu’il réémet une grande partie de l’énergie qu’il absorbe.

Un émetteur parfait aurait une émissivité de 1,00.
Il en résulte que le verre est loin d’être un bon isolant thermique, et que les fenêtres sont l’un des principaux points de perte de chaleur dans un bâtiment.

Selon le guide du contrôle solaire avancé