Pensiez-vous pouvoir le casser ?
Plus tôt, j’ai présenté une énigme visant à empêcher votre maison de se transformer en four pendant une canicule. Le scénario est simple. La physique devient cependant un peu délicate. Voici la solution.
Imaginez une pièce avec une seule couche : les rideaux. Lorsque le soleil tape, cette énergie frappe la fenêtre. Les rideaux l’absorbent. Ils deviennent chauds. Finalement, ils atteignent un équilibre. Ils rayonnent de la chaleur au même rythme qu’ils l’absorbent. La moitié de cette chaleur retourne par la fenêtre. L’autre moitié se faufile dans la pièce.
Ainsi, une seule couche bloque 50 % de l’énergie solaire. Assez simple.
Maintenant, ajoutez une deuxième couche. Placez des volets roulants sur la vitre et accrochez des rideaux dessus. Vous disposez désormais de deux niveaux de protection distincts. Quelle quantité d’énergie solaire pénètre réellement dans la pièce cette fois-ci ?
Nous ignorons le verre, la couleur du matériau et la forme de la pièce. Supposons des matériaux homogènes et un équilibre thermique.
Quel est le numéro ?
33 pour cent.
C’est la réponse.
Décomposer les mathématiques
Voyons pourquoi ce chiffre chute si considérablement.
Nous devons suivre le flux de chaleur une fois que tout s’est calmé. Le rideau rayonne de l’énergie à la fois vers l’intérieur et vers l’extérieur. Appelons ce montant h.
Si le rideau rayonne h dans les deux sens, il émet 2h au total. Cette énergie vient de l’aveugle assis juste derrière. Ainsi, le store doit rayonner 2h vers le rideau et 2h vers la fenêtre.
Mais les aveugles ne travaillent pas seuls. C’est aussi recevoir ce h rayonnant du rideau.
Alors, quel est le total du rayonnement aveugle ? Ça rayonne 4h. Deux parties vont vers le rideau. Deux parties passent par la fenêtre. Mais seules trois de ces parties (3h ) proviennent réellement du soleil originel. La quatrième partie est simplement la chaleur recyclée du rideau lui-même.
Si le soleil fournit 3h et que seul h pénètre complètement dans la pièce, le calcul est simple.
h divisé par 3h équivaut à environ 33 pour cent.
Deux couches fonctionnent mieux qu’une. Pas 50-50, comme on pourrait s’y attendre. 33.
La leçon ? Double vitrage le traitement des fenêtres fonctionne. Ce n’est pas magique. C’est juste de la thermodynamique.
Merci à Alan Williams-Key pour avoir posé le puzzle. Je reviendrai dans deux semaines avec le prochain défi.
