V létě se okna mění v pece.
Zatahuješ závěsy.
Cíl je jednoduchý: zastavit horko.
Ale fyzika se zkomplikuje, když se přidá druhá vrstva.
Zvažme scénář.
Máte nainstalované rolety, které těsně přiléhají ke sklu. Nad nimi jsou těžké závěsy.
Jedna vrstva zadrží polovinu energie. Toto je základní úroveň. Tkanina se zahřívá, absorbuje sluneční záření a poté toto teplo vyzařuje zpět. Polovina se odráží zpět z okna a druhá polovina vstupuje do místnosti.
Nyní přidáme druhou vrstvu.
Žaluzie na skle. Záclony přes žaluzie.
Logika diktuje jednoduché násobení.
Pokud první vrstva blokuje 50 %, pak propustí zbývajících 50 %. Druhá vrstva vezme zbývajících 50 % a zablokuje 50 % z toho. Polovina z 50 % se rovná 25 %.
To znamená, že 25 % sluneční energie vstupuje do místnosti, že?
Špatně.
Tato matematika je chybná, protože ignoruje, kam teplo ve skutečnosti jde.
Myslete na tepelnou rovnováhu.
Obě vrstvy se zahřívají. Oba vyzařují teplo dvěma směry: ven, směrem k oknu a dovnitř, do místnosti.
Žaluzie přijímají sluneční energii. Polovina se odráží ven. Polovina se dává na závěsy.
Závěsy ale nevisí jen pasivně. Jsou také horké. Absorbují teplo z rolet a z přímého slunečního záření, které jimi proniká. Závěsy vyzařují 50 % svého tepla zpět ven a 50 % dovnitř.
Klíčovým bodem je nejen počáteční průchod, ale také neustálá výměna tepla.
Teplo zachycené mezi dvěma vrstvami se znovu a znovu zasekává a usiluje o rovnováhu.
Ukázalo se, že odpověď je vyšší než 25 %.
Ve skutečnosti je to 33 %.
Jedna třetina sluneční energie vstupuje do místnosti.
Proč?
Protože vnitřní vrstva (závěsy) vyzařuje polovinu svého tepla do místnosti. Ale toto teplo pochází z energie procházející vnější vrstvou. Systém vytváří úzké hrdlo, které nutí větší část veškeré absorbované energie vstoupit do vnitřního prostoru, než by naznačoval jednoduchý lineární model blokování.
Neber mě za slovo. Nakreslete schéma.
Začněte se 100 jednotkami solární energie.
- žaluzie : Absorbuje 100 jednotek. Vydávají 50 směrem ven a 50 dovnitř.
- Záclony : Získejte 50 jednotek ze žaluzií. Absorbujte je. Nyní mají 50 jednotek energie. Vydávají 25 směrem ven (směrem k žaluziím) a 25 směrem dovnitř (směrem do místnosti).
Počkejte.
Když se tam zastavíme, vypadá to, že do místnosti zasáhlo 25 jednotek.
Ale teplo vyzařované zpět ze závěsů směrem k žaluziím dosahuje až k žaluziím.
