glassdbase
Inhalt
(1) Messung der optischen Eigenschaften von Fenstern, optische Charakterisierung
Zusätzliche Informationen zu den Messtechniken finden Sie auf der Starteseite unter der Rubrik "Raports". Die Datenermittlung wird nach dem 'europäischen Standard EN 410: Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrössen von Verglasungen', vorgenommen.
MessgrösseSpektral aufgelöste winkelabhängige Transmission und Reflexion
Daraus ermittelte Grössen
- solare Transmission, Reflexion und Absorption
- visuelle Transmission, Reflexion
- optischer Eindruck - Farbwiedergabe: äussere und jene nach Transmission
MessprinzipDie drehbar gelagerte Messprobe (ganzes Isolierglas oder Komponenten) wird von einer Strahlungsquelle beschienen. Das transmittierte Licht und das reflektierte Licht wird mit einem Detektor (Kollimator) spektral aufgelöst über das solare Spekrum gemessen. Dabei wird eine winkelaufgelöste Messung unter Drehung der Messprobe dadurch erzielt, dass die Detektoren in einem engen Bereich richtungssensitiv sind und dadurch nur Strahlen abbilden, die senkrecht von der homogen leuchtenden Strahlungsquelle herkommen. Die grosse Fläche der Strahlungsquelle gewährleistet, dass auch die Strahlen höherer Ordnung erfasst werden.
AuswertungDie nun spektral vorliegende Transmission und Reflexion für jeden gemessenen Winkel erlaubt es, das Glas winkelabhängig zu charakterisieren. Die solare und die visuelle Transmission/Reflexion sowie die Farbwidergaben werden durch spektrale Integration berechnet, wobei in diesen Prozeduren nach Norm EN410 sowohl das solare Spektrum als auch physiologische Eigenschaften des Auges berücksichtigt werden.
(2) Thermische Messungen zur Ermittlung des totalen solaren Gewinnfaktors
Zusätzliche Informationen zu den Messtechniken finden Sie auf der Starteseite unter der Rubrik "Raports". Die Datenermittlung wird streng nach 'EN410, Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrössen von Verglasungen' vorgenommen.
MessgrösseTemperaturerhöhung der Glasoberflächen unter solarer Quelle gegenüber der Umgebung.
Daraus ermittelte GrössenUnter der Zusatzinformation der optischen Daten aus (1) und der Wärmeübergänge:
- winkelabhängige sekundäre Wärmeabgabe qi
- winkelabhängiger totaler solarer Gewinnfaktor: g-Wert
MessprinzipDie drehbar montierte Messprobe wird mit einer Strahlungsquelle nahe des solaren Spektrums betrahlt. Das Glas erwärmt sich soweit, bis Gleichgewicht herrscht zwischen absorbierter Strahlung und der Wärmeabgabe über die äusseren Wärmewiderstände. Gemessen wird nun die Temperaturerhöhung der beiden äusseren Gläser im stationären Zustand.
AuswertungZunächst werden die äusseren Wärmeübergangswiderstände in Kenntnis der vorliegenden Wärmetransportmechanismen berechnet. Damit können aus der gemessenen Temperaturerhöhung der beiden äusseren Gläser die Wärmeabgaben selbst bzw. die Aufteilung der Wärmeabgaben nach aussen bzw. innen bestimmt werden.
Diese Wärmeabgaben liegen jetzt zwar so vor, wie sie sich unter den Randbedingungen des Experimentes einstellen. Doch können sie unter Kenntnis der gemessenen Gesamtabsorption aus (1) und des U-Wertes (z.B. Herstellerangabe) auf jede andere Randbedingung umgerechnet werden. Da die Gesamtabsorption aus (1) winkelabhängig vorliegt, liegen nun auch die Wärmeabgaben winkelabhängig vor. Der g-Wert ergibt sich schliesslich aus der Summe der inneren Wärmeabgabe und der in Experiment (1) gemessenen Transmission.
Bei der Methode reichen globale Daten über das Glas; das Glas muss somit nicht zerlegt werden. Bei Gläsern mit Schichtzahl 2 werden gerade auch noch die beiden Einzelabsorptionen bestimmt. Bei Gläsern mit Schichtzahl >2 erhält man die Zerlegung der Absorption auf die Schichten nicht mehr einzeln, doch ist die Information aus dem thermischen Experiment hinreichend für das Verhalten bezüglich der Wärmeabgaben des Glases unter allen anderen Randbedingungen.
(3) Simulation eines Standardraumes mit dem gemessenen totalen solaren Gewinnfaktor
Zusätzliche Informationen zu den Messtechniken finden Sie auf der Starteseite unter der Rubrik "Raports". Die Datenermittlung wird streng nach 'EN410, Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrössen von Verglasungen' vorgenommen.
EingabegrösseExperimentell bestimmter winkelabhängiger totaler solarer Gewinnfaktor aus den Experimenten (1)+(2).
Simulierte GrösseRaumklima eines Standardraumes über eine Schönwetterphase zur vergleichenden Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes.
Modell und seine AussageEin nach Süden ausgerichteter Modellraum mit Ausgangstemperatur 20 °C wird einer lang andauernden sommerlichen Schönwetterphase ausgesetzt. Das Modell rechnet dynamisch, d.h. Wärmespeichereffekte werden berücksichtigt. Sichtbar wird somit das asymptotische Streben der mittleren Raumtemperatur an die Grenztemperatur, sowie auch die überlagerten Tagesschwankungen. Die Maximaltemperatur am Ende einer solchen 10-tägigen Periode kann als Mass des (wirksamen) solaren Eintrages gesehen werden für das jeweils eingesetzte Glas.
Wesentlich hierbei ist, dass zur Berechnung des solaren Eintrages der aus den Experimenten (1) und (2) bestimmte winkelabhängige totale Gewinnfaktor eingesetzt wird. Das heisst, die tatsächlich gemessene Winkelabhängigkeit fliesst hier in die Simulation ein und nicht Näherungswerte, die von gebräuchlichen Simulationsprogrammen approximativ generiert werden, meist ausgehend vom senkrechten Gewinnfaktor des Glases.