Measured angular distribution of the emissivity and calculated radiation heat transfer of architectural coated flat glass : Part 1 : Theory

Abstract

International standards for the calculation of the central U value of coated multiple glazings are based on a model of radiative heat transfer allowing the behaviour at all angles to be predicted from emissivity measured at normal incidence. In order to provide a background for such standards, a theoretical and experimental study of the angular variation of total directional emissivity at room temperature of the relevant materials (including uncoated float glass and typical architectural coatings) has been undertaken in cooperation with TC 10 of the International Commission on Glass and with the Light and Energy Group of the Groupement Européen des Producteurs de Verre Plat. After illustrating the equations which correlate the optical constants with angular reflectivity and emissivity, the possibility of mathematically correlating the normal emissivity with the hemispherical and effective emissivity for different materials is discussed.

In internationalen Normen wird zur Berechnung des stationären k-Wertes von beschichteten Mehrfachverglasungen ein Modell für den Wärmeübergang durch Strahlung benutzt, das es erlaubt, die Winkelverteilung des Gesamtemissionsgrades aus dem Wert des normalen Emissionsgrades zu ermitteln. Zur Begründung des in den Normen angewendeten Verfahrens dient die vorliegende theoretische und experimentelle Untersuchung des Winkelverhaltens des gerichteten Gesamtemissionsgrades bei Raumtemperatur für die entsprechenden Materialien (einschließlich unbeschichteten Floatglases und typischer Beschichtungen für Baugläser), die in Zusammenarbeit mit dem TC 10 der Internationalen Glaskommission und der Light and Energy Group des Groupement Européen des Producteurs de Verre Plat durchgeführt wurde. Nach Erläuterung der Gleichungen, die die optischen Konstanten mit dem gerichteten Reflexions- und Emissionsgrad verbinden, wird die Möglichkeit eines mathematischen Zusammenhanges zwischen dem normalen und dem hemisphärischen bzw. dem effektiven Emissionsgrad für unterschiedliche Werkstoffe diskutiert.