Capacité des couleurs à refléter la chaleur ?

[sebastienb]

Bonjour,

Nous savons tous que les couleurs claires reflètent mieux la chaleur : un objet noir chauffera plus qu'un objet blanc quand exposé aux rayons du soleil. Je me demande par contre quelle est l'influence de la teinte pour ce qui est de refléter la chaleur ? Par ex un boonie vert olive va-t-il chauffer sensiblement plus qu'un boonie couleur sable ?

[Kilbith]

Bonjour,

Nous savons tous que les couleurs claires reflètent mieux la chaleur : un objet noir chauffera plus qu'un objet blanc quand exposé aux rayons du soleil. Je me demande par contre quelle est l'influence de la teinte pour ce qui est de refléter la chaleur ? Par ex un boonie vert olive va-t-il chauffer sensiblement plus qu'un boonie couleur sable ?

"refléter la chaleur" cela veut dire refléter les rayons infra rouges provenant d'une source. Comme la source principale d'IR est le soleil on assimile "lumière" et chaleur. Or, les IR sont invisibles (pour nous).

Donc, la plupart du temps les couleurs claires vont effectivement refléter la lumière et la chaleur....mais pas toujours.

Certaines matières absorbent les radiations dans le spectre visible mais pas dans le spectre IR. Elles chaufferont bien moins au soleil.

Habituellement se sont des matières "métallisées" ou encore des particules de céramiques ou autres qui reflètent le soleil sur un large spectre lumière+IR. Mais on peut avoir des matières foncées qui vont absorber l'énergie sur le spectre visible tout en renvoyant une grande partie des IR.

Exemple, le Cold black par Schoeller  : https://www.youtube.com/watch?v=dsDoTE3UUIY

et : https://www.schoeller-textiles.com/en/technologies/coldblack

A cela s'ajoute la matière elle même. Les matières synthétiques chauffent plus au soleil que la laine ou le coton. Probablement parce qu'elle sont moins isolantes et/ou ne stockent pas l'humidité.

Un boonie sable chauffera moins exposé au soleil que le même en vert. S'il a la même matière, le même poids, la même texture et la même caractéristique de  teinture.

[Chill]

Je me demande par contre quelle est l'influence de la teinte pour ce qui est de refléter la chaleur ? Par ex un boonie vert olive va-t-il chauffer sensiblement plus qu'un boonie couleur sable ?

Généralités :
un rappel sur Wikipédia
Image du spectre :


De l'emploi de l'énergie solaire reçue sur Terre par rayonnement, selon Jancovici.
    Des analogies de raisonnement avec un crane comme planète ! 

Détaillons un peu :

Faible longueur d'onde (de presque zéro à environ 400 nm) => On considère que la couche d'ozone et l'atmosphère bloquent les longueurs d'ondes jusqu'à environ 280 nm. Donc ...
   - Rayons X
   - radiation Bête & Gamma
... en provenance du Soleil ne nous affectent pas trop. Sinon on serait mort 
Ultraviolet (de 280 à 400 nm) => Dommage cellulaire, ophtalmie, coup de soleil 
Visible : de violet à rouge. Entre 380 & 780 nm; soit 798 à 385 THz
Infrarouge (de 780 nm à 1 cm) => Chaleur. La douce sensation du printemps 
grande longueur d'onde : (après ... jusqu'à plusieurs km)
   - micro ondes
   - ondes radio

=> Il faut préciser la question posée : la chaleur ? ou les coups de soleil ?

Interaction rayonnement/matière :


Ce qu'on peut commencer à en déduire pour le tissus :
   - Transmis      =>   Tissage, épaisseur  (notion de transparence)
   - Réfléchi       =>   Couleur, matière (présence d'additifs)
   - Absorbé       =>   Matière, nature/chimie des colorants.

Appliqué aux stores (qui ont un cahier des charge voisin) : lire cette page avec :
   - focus sur l’émissivité
   - les indices thermiques

Une autre approche de la question posée, avec un peu plus de complexité.

   Chill.

[Llunatik]

Le même constat en version un peu plus vulgarisé:
http://www.gurumed.org/2012/08/21/pourquoi-les-bdouins-portent-du-noir-dans-le-dsert/

[Chill]

Pour alimenter la discussion, mes cogitations :

- Transmis => Tissage, épaisseur, notion de transparence

La notion de transparence pour l'invisible est à rechercher dans la documentation.

• Les ondes radio peuvent être arrêtées par un grillage, mais traversent un mur de parpaings.
• Une vitre est opaque à certains IR mais est transparente à la lumière.

- Réfléchi => Couleur, matière (caractéristiques physiques, présence d'additifs), notion de brillance.

La réflexion est favorisée par la notion d'absence de rugosité. Tant que les aspérités de surface sont petites par rapport à la longueur d'onde, le matériau est vu comme "lisse" et la réflexion est importante. Une fibre très lisse devrait donc constituer un tissus très réfléchissant. (attention aux dimensions : nanomètre ...)

image

   => Est-ce une caractéristique des fibres constituant les treillis de la Sécurité Civile ? Tissus satinés ?

- Absorbé => Matière, nature/chimie des colorants.

   On peut utiliser l'énergie absorbée pour assurer de la convection ou de l'évaporation, à condition que le liquide présent ne favorise pas le rayonnement transmis.
   L'énergie absorbée non utilisée est restituée sous forme de rayonnement IR de plus grande longueur d'onde. Ce rayonnement s'additionnera pour partie à la fraction "transmise" du rayonnement incident.

Les caractéristiques "radiations" du boonie idéal serait ainsi :
   T : proche de zéro. "On ne passe pas !" (c) Pas d'UV ni d'IR.
   A : proche de zéro. Pas d'IR relargués.
   R : proche de 1. Car ce doit être la somme des 3 termes.

 => On est pas loin de tailler l'effet dans une couverture de survie épaisse !

Cependant, ce qui est sous le boonie est aussi à prendre en compte.
Évacuation de l'énergie du support :
   - conduction
   - rayonnement
   - convection
... et prise en comte de l’évapotranspiration.
Ce n'est plus un boonie, c'est un chapeau indochinois (gestion de la transpiration, convection & conduction) recouvert de Space Blankett   

Ce peut aussi être un mode de fonctionnement d'un chèche : l'énergie absorbée par le tissus servirait à de la convection et à l'évaporation de la transpiration ...

Bref, la couleur semble loin d'être du premier ordre dans le choix du couvre chef.
Éventuellement, entre 2 modèles absolument identiques, le plus clair (pour le REM visible) pourrait être le moins absorbant (pour le REM invisible). A prouver.

    Chill.

EDIT 2022 : lien vers image inaffichable.

[sebastienb]

Merci pour vos contibutions, j'en retiens que toutes choses étant égales par ailleurs, et hors matériaux exotiques, le clair reste à favoriser même si sa contribution n'est pas forcément si importante comparé au design du couvre-chef