Transzparens szerkezetek, naptényező télikerteknél
Tekintsünk egy sugárzást áteresztő réteget, például egy üvegtáblát. A külső felületre érkező napsugárzás egy része visszaverődik. Egy másik részt a réteg átereszt; ez változatlan hullámhosszúságú sugárzás formájában a helyiségbe jut. A külső felületre érkező sugárzás egy része elnyelődik, ettől a szerkezet felmelegszik. Miután többnyire kis tömegű és igen vékony rétegről van szó, a felmelegedés gyors, és gyakorlatilag a teljes keresztmetszetben (vastagságban) egyenletes.
Már ebből az egyszerű sémából is látszik, hogy a helyiségbe nemcsak az áteresztett sugárzás révén jut be energia, hanem az elnyelt hő egy része is a helyiségbe jut a szerkezet belső felületéről hőátadás és saját sugárzás formájában. A valódi transzparens szerkezetek általában több rétegből állnak (két-három üvegtábla, árnyékoló, függöny, valamint a köztes légrétegek).
Energiamérlegük sémája a most vizsgálthoz hasonló, de igen bonyolulttá teszi egyrészt az, hogy az egyes felületek között többszörös visszaverődés játszódik le, másrészt az, hogy a légrétegekben összetett vezetési, átadási és sugárzási folyamatokat kell figyelembe vennünk. Az áteresztési tényező a beesési szög függvénye. A sík normálisa körüli mintegy 60 fokos kúpszögön belül gyakorlatilag állandó, azon kívül rohamosan csökken.
A „befelé” döntött üvegezés által áteresztett sugárzás ezért több, a „kifelé” döntötte kevesebb, ez akár tudatosan is hasznosítható olyan szög megválasztásával, amely mellett a téli napállások esetén a direkt sugárzás a normális körüli 60 fokos kúpszögben van, nyáron viszont azon kívül.
A naptényező
Az áteresztő szerkezetek energiamérlegének szabatosabb számítása nagyon bonyolult és hosszadalmas lenne. A tervezés megkönnyítésére ezért egy egyszerűsített eljárást dolgoztak ki. Ennek alapja az a tapasztalat, hogyha van két áteresztő szerkezetünk (A és B), az ezeken át a helyiségbe jutó hőmennyiségek aránya gyakorlatilag állandó, akármilyen szög alatt esik is a napsugárzás a felületükre. E tapasztalat alapján választottak egy etalon szerkezetet, amely a 3 mm vastag, egyrétegű, tiszta, közönséges ablaküveg.
Különböző beesési szögek mellett (ami egyben különböző tájolásokat, naptári és napi időpontokat is jelent!) részletes vizsgálatokkal meghatározták, hogy az etalonszerkezeten át mennyi hő jut a helyiségbe. Ezek az adatok táblázatos formában feldolgozva rendelkezésre állnak (angol betűszó alapján ISRG jelöléssel). Ha van egy új transzparens szerkezetünk, elegendő egyetlen beesési szög mellett megmérni, hogy a rajta keresztül a helyiségbe bejutó hőmennyiség hogyan aránylik az etalonszerkezeten át – azonos feltételek mellett – bejutó hőmennyiséghez.
Ez az arányszám a naptényező. A naptényező ismeretében kiszámítható az áteresztő szerkezet egységnyi felületén át a helyiségbejutó energiaáram.