Fator g solar ou transmitância total de energia solar

O fator g solar (às vezes também chamado de transmitância total de energia solar) é o coeficiente comumente usado na Europa para medir a transmitância de energia solar das janelas. Apesar de existirem pequenas diferenças nos padrões de modelagem em relação ao SHGC, ambos os valores são equivalentes. Um valor g de 1 representa a transmissão total de toda a radiação solar, enquanto um valor g de 0 representa uma janela sem transmissão de energia solar. No entanto, na prática, a maioria dos valores de g variará entre 0,2 e 0,7, com um valor de g inferior a 0,5 para vidros de controle solar.[8]​.

Coeficiente de ganho solar térmico (SHGC)

O coeficiente de ganho térmico solar (SHGC) é o sucessor do coeficiente de sombreamento utilizado nos Estados Unidos e é definido como a razão entre a radiação solar transmitida e a radiação solar incidente para um invólucro envidraçado. O seu valor varia de 0 a 1 e refere-se à transmissão de energia solar de uma janela ou porta como um todo, tendo em conta o vidro, os materiais da moldura (se presentes), as barras divisórias (se presentes) e os biombos (se presentes).[3] A transmitância de cada componente é calculada de forma semelhante ao coeficiente de sombreamento. No entanto, ao contrário do coeficiente de sombreamento, a fração diretamente transmitida do coeficiente de ganho de calor solar é dada por:[4]​.

onde é a transmitância espectral em um determinado comprimento de onda em nanômetros e é a irradiância espectral solar incidente. Quando integrado nos comprimentos de onda da radiação solar de ondas curtas, é obtida a fração total da energia solar transmitida em todos os comprimentos de onda solares. O produto é, portanto, a fração da energia absorvida e reemitida em todos os componentes do envidraçado. É importante notar que o SHGC padrão é calculado apenas para um ângulo de incidência normal à janela. No entanto, isso tende a fornecer, na maioria dos casos, uma boa estimativa para uma ampla gama de ângulos, até 30 graus do normal.[3]​.

O SHGC pode ser estimado através de modelos de simulação ou medido registrando-se o fluxo de calor total através de uma janela com uma câmera calorimétrica. Em ambos os casos, as normas NFRC descrevem o procedimento de cálculo, teste e validação do SHGC.[9]​.

Embora o SHGC seja mais realista que o SC, ambos os coeficientes são aproximações excessivamente simplificadas quando são incluídos elementos complexos, como dispositivos de sombreamento, que oferecem um controle mais preciso sobre os tratamentos do próprio envidraçamento quando os recintos envidraçados recebem sombras que limitam o ganho solar.[10]​.

Coeficiente de sombreamento

Coeficiente de sombreamento (SC) é uma medida do comportamento térmico radiativo de uma unidade envidraçada (painel ou janela) em um edifício. É definido como a proporção entre a radiação solar em um determinado comprimento de onda e ângulo de incidência que passa através de uma unidade de envidraçamento e a radiação que passaria através de uma janela de referência de 3 milímetros (0,1 pol.) Vidro flutuante transparente. Como as quantidades comparadas são funções do comprimento de onda e do ângulo de incidência, o coeficiente de sombreamento para um envidraçamento é geralmente dado para um único comprimento de onda típico da radiação solar incidente normal ao plano de incidência. vidro. Esta quantidade inclui tanto a energia que é transmitida diretamente através do vidro quanto a energia que é absorvida pelo vidro e pela moldura e re-irradiada para o espaço, e é dada pela seguinte equação:[4]​.

onde λ é o comprimento de onda da radiação e θ é o ângulo de incidência. “T” é a transmissividade do vidro, “A” é a sua absortividade e “N” é a fração da energia absorvida que é reemitida para o espaço. O coeficiente de sombreamento global é dado pela relação:.

O coeficiente de sombreamento depende das propriedades radiativas do vidro. Essas propriedades são transmissividade "T", absortividade "A", emissividade (que é igual à absortividade para qualquer comprimento de onda) e refletividade. Todas essas são quantidades adimensionais que somam 1. Fatores como cor, matiz e revestimentos refletivos afetam essas propriedades, o que levou ao desenvolvimento do coeficiente de sombreamento como um fator de correção para levar isso em consideração. A tabela ASHRAE de fatores de ganho de calor solar[2] fornece o ganho de calor solar esperado para vidro float transparente em diferentes latitudes, orientações e horários, que pode ser multiplicado pelo coeficiente de sombreamento para corrigir diferenças nas propriedades de radiação.

O valor do coeficiente de sombreamento varia de 0 a 1. Quanto menor for o seu valor, menos calor solar é transmitido através do vidro e maior será a sua capacidade de sombreamento.

Os métodos de projeto de janelas se afastaram do coeficiente de sombreamento em direção ao Coeficiente de Ganho de Calor Solar (SHGC), que é definido como a fração da radiação solar incidente que realmente entra em um edifício através de todo o envoltório envidraçado como ganho de calor (não apenas a porção de vidro). Embora o coeficiente de sombreamento ainda seja mencionado na literatura de produtos dos fabricantes e em alguns softwares da indústria,[5]​ ele não é mais mencionado como uma opção em textos específicos da indústria[2]​ ou em códigos de construção.[6]​ Além de suas imprecisões inerentes, outra falha do SC é seu nome contra-intuitivo, que sugere que valores altos equivalem a sombreamento alto, quando na verdade exatamente o oposto é verdadeiro. A indústria reconheceu as limitações do SC e mudou para SHGC nos Estados Unidos (e valor g análogo na Europa) antes do início da década de 1990.[7]​.

A conversão de SC para SHGC não é necessariamente simples, pois cada uma leva em consideração diferentes mecanismos e caminhos de transferência de calor (gabinete de montagem envidraçado versus todo em vidro). Para realizar uma conversão aproximada de SC para SHGC, multiplique o valor de SC por 0,87.[3]​.

Fator g solar ou transmitância total de energia solar

O fator g solar (às vezes também chamado de transmitância total de energia solar) é o coeficiente comumente usado na Europa para medir a transmitância de energia solar das janelas. Apesar de existirem pequenas diferenças nos padrões de modelagem em relação ao SHGC, ambos os valores são equivalentes. Um valor g de 1 representa a transmissão total de toda a radiação solar, enquanto um valor g de 0 representa uma janela sem transmissão de energia solar. No entanto, na prática, a maioria dos valores de g variará entre 0,2 e 0,7, com um valor de g inferior a 0,5 para vidros de controle solar.[8]​.

Coeficiente de ganho solar térmico (SHGC)

O coeficiente de ganho térmico solar (SHGC) é o sucessor do coeficiente de sombreamento utilizado nos Estados Unidos e é definido como a razão entre a radiação solar transmitida e a radiação solar incidente para um invólucro envidraçado. O seu valor varia de 0 a 1 e refere-se à transmissão de energia solar de uma janela ou porta como um todo, tendo em conta o vidro, os materiais da moldura (se presentes), as barras divisórias (se presentes) e os biombos (se presentes).[3] A transmitância de cada componente é calculada de forma semelhante ao coeficiente de sombreamento. No entanto, ao contrário do coeficiente de sombreamento, a fração diretamente transmitida do coeficiente de ganho de calor solar é dada por:[4]​.

onde é a transmitância espectral em um determinado comprimento de onda em nanômetros e é a irradiância espectral solar incidente. Quando integrado nos comprimentos de onda da radiação solar de ondas curtas, é obtida a fração total da energia solar transmitida em todos os comprimentos de onda solares. O produto é, portanto, a fração da energia absorvida e reemitida em todos os componentes do envidraçado. É importante notar que o SHGC padrão é calculado apenas para um ângulo de incidência normal à janela. No entanto, isso tende a fornecer, na maioria dos casos, uma boa estimativa para uma ampla gama de ângulos, até 30 graus do normal.[3]​.

O SHGC pode ser estimado através de modelos de simulação ou medido registrando-se o fluxo de calor total através de uma janela com uma câmera calorimétrica. Em ambos os casos, as normas NFRC descrevem o procedimento de cálculo, teste e validação do SHGC.[9]​.

Embora o SHGC seja mais realista que o SC, ambos os coeficientes são aproximações excessivamente simplificadas quando são incluídos elementos complexos, como dispositivos de sombreamento, que oferecem um controle mais preciso sobre os tratamentos do próprio envidraçamento quando os recintos envidraçados recebem sombras que limitam o ganho solar.[10]​.