Reflecteur de fenêtre

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remyb
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Reflecteur de fenêtre

Messagepar remyb » Sam Mars 05, 2016 8:14 pm

Je pense que vous avez déjà vu des "casquettes" de fenêtre qui limite l'apport thermique en été (en joueant, pour celà, sur le hauteur du soleil).
Tous comme il est possible d'utiliser un réflecteur pour bronzé "plus" :
Image
Il est possible de faire un réflecteur pour les fenêtres exposées au sud, qui, toujours selon la hauteur du soleil, augmente le rayonnement en hivers.
FenetreVueDeFace.jpg
Fenetre avec son relfecteur vue de face
FenetreVueDeFace.jpg (922.37 Kio) Consulté 10483 fois


Pour cela, il faut disposé 4 surfaces réfléchissantes :
- Le haut et les 2 cotés du tableau de la fenêtre (réflecteurs plans ou légèrement concaves)
- Un réflecteur non-imageant à l'avant de la fenêtre tracé pour une acceptation d'environ 30°

Du coup, pour les mois d'hivers (soleil au sud en dessous de 30°), le réflecteur joue son rôle à plein, surtout que les 2 cotés permettent un fonctionnement sur quasiment toute la journée.
En cas de soleil voilée, l'ensemble des rayonnements compris en 0 et 30° sont, là aussi, redirigé vers la fenêtre.
En première approximation, j'obtiens, théoriquement, 30 à 40% de lumière en plus. En tenant compte du coefficient de réflexion (réflexion éventuellement multiple :( ), on peut retenir 25% de lumière en plus, pour un cout faible, sans augmenter les pertes thermiques du batiment, ni la chaleur en été.
Pour une fenêtre de 0.5m², cela fait environ 100 W de plus par heure d'ensoleillement.
Soit, environ 80kWh par an et par fenêtre.
A multiplier par la durée de vie du systéme...

RefelcteurFenetre.jpg
Réflecteur de fenêtre :
- Murs en jaune
- Fenetre (vitre) en bleu
- Réflecteur en bleue foncé
- Casquette en orange

Courbe de puissance :
- Fenetre simple en jaune
- Apport reflecteur en vert
(effet de la casquette non prise en compte)
RefelcteurFenetre.jpg (1.19 Mio) Consulté 10483 fois


Principe du tracé
A - Pour les cotés et le haut :
  1. On dessine le mur + fenêtre + volets en position ouverts en coupe. Sans la vitre
  2. On découpe la forme dans un carton (ou on matérialise les angles par des punaises)
  3. Avec une ficelle, on entoure cette forme en carton
  4. Et on trace le réflecteur sur le coté opposé
On obtient un arc elliptique qui optimise l'entrée du soleil. Idem pour la partie haut
Si, de plus, la fenêtre est équipée de volets battants, en ajoutant un join à l'extrémité du réflecteur ont obtient une étanchéité à l'air. Seul le bas ne peut être étanchéifié (il faut garder l'écoulement de l'eau. Mais ca ne devrait pas être trop génant car la stratification piége l'air chaud sur la partie haute du volet.

B - Pour le réflecteur avant
  1. On dessine le mur + fenêtre en coupe. Sans la vitre
  2. On reporte la symétrie du bas de la fenêtre par rapport au réflecteur haut (en le considérant plant)
  3. On découpe la forme (symétrie de la fenêtre + extrémité du réflecteur/mur (sans vitre, ni réflecteur, ni haut de la fenêtre).
  4. On fixe une régle guide avec un angle de 30° par rapport à la verticale
  5. On accroche une ficelle à une extrémité d'un équerre.
  6. On encoure l'autre extrémité autour du profil en carton
  7. On ajuste la longueur de la ficelle pour partir du bout du nez de tableau
  8. En gardant le contact avec l'equerre, on trave la position du réflecteur
  9. En théorie, on peut aller jusqu'à ce que la courbe obtenu remonte
  10. En pratique, je pense qu'il faut s'arrêter lorsque la ficelle est paralléle au guide
Si le profil de la fenêtre à seulement des angles (pas de courbe, la courbe obtenu est une composition de parabole (CPC).

C - Pour la casquette :
  1. Avec un compa, on trace un arc de cercle
  2. De centre, l'extrémité du reflecteur
  3. Qui, en haut du tableau de fenêtre, part du bord extérieur du mur
  4. Et va jusqu'à croisé une droit qui passe par le bas de la fenêtre et forme un angle de -30° par rapport à la verticale
Cette casquette a un role double :
  • La face supérieure limite l'entrée directe en été
  • La facete inférieure rejette les rayons réfléchis par le CPC
Du coup, aucune lumière (directe ou via réflecteur) n'entre en été.

Les angles 30° (acceptation du CPC) et 60° (casquette d'été) sont à ajuster en fonction de l'implantation de la maison (latitude, climat).
Un diagramme de projectio, sur le plan Nord-Sud permet de choisir ces angles.
L'extrémité du réflecteur est un bon emplacement pour mettre un pot de fleur car, au mois de mars, avril, il va profiter d'une double exposition (direct + réflechie par la casquette ;) ).

La répartition de lumiére se fait de trois façon :
- Direct : D0 (fonction de la hauteur du soleil
- Via le reflecteur on imageant avant ; NI1 (pour les angles faible) :
- Via le deux reflecteurs : R2+NI2 (pour les angles proches de 30°)

Avec une vieille boite de jouet en bois 8-) , j'ai fait une maquette :
Maquette.jpg
Maquette pour teste d'ensoleillement
Maquette.jpg (94 Kio) Consulté 10483 fois

Pour le reflecteur, je l'ai simplement fait avec du papier plié :
GabaritMaquette.jpg
Gabarit de decoupe / pliage du reflecteur pour la maquette
GabaritMaquette.jpg (183.99 Kio) Consulté 10483 fois

Pour la surface réfléchissante, j'ai utilisé du ruban adhésif alu. Ce n'est pas un bon choix, car il n'est pas assez réfléchissant... Enfin, pour un premier test, on va s'en contanter :oops:
Ne pouvant pas déplacer le soleil, j'ai incliné la "maison" pour voir la répartition de lumière dans la piéce.

Résultat de ce premier test :
- La réflexion au plafond est bien visible pour un soleil en dessous de 30
- La double réflexion vers le sol n'est pas franche (il faudrait voir avec un meilleur réflecteur)
- La coupure se fait autout de 35° (honnorable si l'on tient compte de la qualité de réalisation)
Et les conditions météo : soleil voilé, donc luminositée fluctuante
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remyb a écrit :S'il n'y a pas de solution :idea: , c'est qu'il n'y a pas de problème :!:

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