IEC 62194:2005

Method of evaluating the thermal performance of enclosures

Provides a method of thermal performance evaluation for empty indoor enclosures according to IEC 60917 and IEC 60297, and, for outdoor enclosures according to IEC 61969. Provides criteria to determine the thermal absorption factors relating to principles of enclosure design; internal heat load; sun radiation.

Méthode d'évaluation de la performance thermique des enveloppes

Fournit une méthode d'évaluation de la performance thermique dans les enveloppes d'intérieur conformément à la CEI 60917, la CEI 60297 et, pour les enveloppes d'extérieur, conformément à la CEI 61969. Fournit des critères pour la détermination des facteurs d'absorption thermique se rapportant: aux principes de conception d'enveloppe; à la puissance thermique interne; au rayonnement solaire.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Aug-2005
• ICS: 31.240 - Mechanical structures for electronic equipment
• Technical Committee: SC 48D - Mechanical structures for electrical and electronic equipment
• Drafting Committee: WG 5 - TC 48/SC 48D/WG 5
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 12-Aug-2005
• Completion Date: 15-Nov-2005

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2005-08
Méthode d'évaluation de la performance
thermique des enveloppes
Method of evaluating the thermal
performance of enclosures
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62194:2005
Numérotation des publications Publication numbering
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exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
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base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
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ainsi que sur les corrigenda.
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2005-08
Méthode d'évaluation de la performance
thermique des enveloppes
Method of evaluating the thermal
performance of enclosures
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V
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 62194 ¤ CEI:2005
I
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .6
INTRODUCTION . 10
1 Domaine d’application. 12
2 Références normatives. 12
3 Termes, définitions, symboles et abréviations. 14
3.1 Définition des principes de conception des types d’enveloppes. 14
3.2 Symboles et termes abrégés . 14
4 Cartographie d'écoulement pour l'établissement du facteur d'absorption . 18
5 Evaluation de la puissance thermique. 20
6 Conditions d’environnement. 20
6.1 Applications extérieures. 20
6.2 Applications intérieures . 22
7 Détermination du facteur d’absorption de l’enveloppe. 22
7.1 Montage de mesure. 22
7.2 Calcul . 26
8 Résultat et présentation . 26
8.1 Comparaison de différentes conceptions d’enveloppes . 26
8.2 Echange thermique à travers les parois. 28
8.3 Ecoulement d’air entre les parois. 30
8.4 Résultats pour les enveloppes à une seule paroi . 32
8.5 Résultats pour les enveloppes à double paroi (méthode simplifiée) . 34
Annexe A (normative) Taux de transfert de chaleur. 38
Annexe B (informative) Relations géométriques pour le rayonnement solaire. 40
Annexe C (informative) Exemple de calcul pour la simple et double paroi. 44
Annexe D (informative) Méthode par itération pour des résultats rigoureux de
l’enveloppe à double paroi. 48
Bibliographie. 60
Figure 1 – Types d’enveloppes . 14
Figure 2 – Cartographie d'écoulement pour l'établissement du facteur d'absorption. 18
Figure 3 – Exemple de montage de mesure pour le facteur d’absorption de l’enveloppe . 24
Figure 4 – Echange thermique à travers les parois. 28
Figure 5 – Ecoulement d'air entre les parois. 32
Figure B.1 – Relations géométriques pour le rayonnement solaire. 40
Figure D.1 – Modèle thermique pour enveloppe à double paroi . 48
Figure D.2 – Procédure par itération pour les enveloppes à double paroi . 52

62194 ¤ IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7
INTRODUCTION . 11
1 Scope. 13
2 Normative references. 13
3 Terms, definitions, symbols and abbreviations. 15
3.1 Definition of enclosure design principles. 15
3.2 Symbols and abbreviated terms. 15
4 Flow chart for establishing the absorption factor . 19
5 Evaluation of the heat load . 21
6 Environmental conditions. 21
6.1 Outdoor applications . 21
6.2 Indoor applications. 23
7 Determination of the enclosure absorption factor . 23
7.1 Measurement set-up. 23
7.2 Calculation . 27
8 Result and presentation . 27
8.1 Comparison of different enclosure designs . 27
8.2 Heat transfer through walls . 29
8.3 Airflow between walls . 31
8.4 Results for single-wall enclosures. 33
8.5 Results for double-wall enclosures (simple method). 35
Annex A (normative) Heat transfer rate. 39
Annex B (informative) Geometric relations for solar radiation . 41
Annex C (informative) Example for single and double wall calculation. 45
Annex D (informative) Iteration method for exact results of a double wall enclosure . 49
Bibliography. 61
Figure 1 – Enclosure types. 15
Figure 2 – Flow chart for establishing the absorption factor. 19
Figure 3 – Example of measurement set-up for enclosure absorption factor. 25
Figure 4 – Heat transfer through walls . 29
Figure 5 – Airflow between walls . 33
Figure B.1 – Geometric angles for solar radiation impact . 41
Figure D.1 – Thermal model for double wall enclosure. 49
Figure D.2 – Iteration procedure for double-wall enclosures. 53

– 4 – 62194 ¤ CEI:2005
I
Tableau 1 – Coefficients de transmission thermique par convection. 22
Tableau 2 – Paramètres pour le calcul de l’enveloppe à une seule paroi . 34
Tableau 3 – Paramètres pour le calcul de l’enveloppe à double paroi (méthode
simplifiée). 36
Tableau C.1 – Paramètres pour le calcul de l’enveloppe à une simple paroi . 44
Tableau C.2 – Paramètres pour le calcul de l’enveloppe à double paroi (méthode
simplifiée). 46
Tableau D.1 – Paramètres pour le calcul de l’enveloppe à double paroi . 56
Tableau D.2 – Valeurs de départ pour les itérations . 56
Tableau D.3 – Résultats après le calcul du premier bloc obtenu par itération. 56
Tableau D.4 – Résultats après le calcul du second bloc obtenu par itération . 58

62194 ¤ IEC:2005 – 5 –
Table 1 – Convection heat transfer coefficients. 23
Table 2 – Parameters for single-wall enclosure calculation . 35
Table 3 – Parameters for double-wall enclosure calculation (simple method) . 37
Table C.1 – Given parameters for single-wall enclosure calculation . 45
Table C.2 – Given parameters for double-wall enclosure calculation (simple method). 47
Table D.1 – Given parameters for double wall enclosure calculation . 57
Table D.2 – Starting values for iterations . 57
Table D.3 – Results after first iteration block . 57
Table D.4 – Results after second iteration block . 59

– 6 – 62194 ¤ CEI:2005
I
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
MÉTHODE D’ÉVALUATION DE LA PERFORMANCE
THERMIQUE DES ENVELOPPES
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 62194 a été établie par le sous-comité 48D: Structures
mécaniques pour équipement électronique, du comité d'études 48 de la CEI: Composants
électromécaniques et structures mécaniques pour équipements électroniques.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
48D/324/FDIS 48D/328/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

62194 ¤ IEC:2005 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
METHOD OF EVALUATING THE THERMAL
PERFORMANCE OF ENCLOSURES
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 62194 has been prepared by subcommittee 48D: Mechanical
structures for electronic equipment, of IEC technical committee 48: Electromechanical
components and mechanical structures for electronic equipment.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
48D/324/FDIS 48D/328/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

– 8 – 62194 ¤ CEI:2005
I
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
reconduite;
supprimée;
remplacée par une édition révisée, ou
amendée.
62194 ¤ IEC:2005 – 9 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
reconfirmed;
withdrawn;
replaced by a revised edition, or
amended.
– 10 – 62194 ¤ CEI:2005
I
INTRODUCTION
Lorsque l’on installe des enveloppes avec des composants électroniques, les conditions
climatiques sont très importantes, étant donné que la fonction de l’électronique est affectée
par la température ambiante. Du fait de la puissance thermique et du rayonnement solaire, les
enveloppes deviennent chaudes. Etant donné que l’échange thermique par l’intermédiaire de
la surface de l’enveloppe n’est souvent pas suffisant, une unité de contrôle thermique peut
être requise pour maintenir des conditions tolérables à l’intérieur de l’enveloppe. Pour la
conception de l’enveloppe, l’effet du rayonnement solaire était jusqu’à présent soit évalué par
l’intermédiaire de la constante solaire soit ajouté avec une valeur fixe pour la puissance
dissipée. Une observation plus étroite du rayonnement tient compte d’une évaluation de la
performance thermique de l’enveloppe de façon plus efficace et plus économique.
Les normes existantes définissant les conditions d’environnement sont les suivantes: pour les
enveloppes de plein air la CEI 61969-3 et la EN 300 119 et pour les enveloppes d’intérieur la
CEI 60721, la EN 300 019 et la CEI 61587-1.
Les normes de dimensions auxquelles on se réfère sont les suivantes: pour les enveloppes
de plein air la CEI 61969-1, la CEI 61969-2 et pour les enveloppes d’intérieur la CEI 60297-2,
la EN 300 119 et la CEI 60917-2.
A la demande des utilisateurs et des fabricants, une propriété globale de gestion de la
chaleur des enveloppes vides a du être développée. La présente norme établit pour les
enveloppes une méthode destinée à évaluer la gestion de la chaleur.

62194 ¤ IEC:2005 – 11 –
INTRODUCTION
When installing enclosures with electronic components, the climatic conditions are very
important, as the function of the electronics is affected by the ambient temperature. Because
of heat load and solar radiation, the enclosures become hot. Since the heat transfer via the
enclosure surface is often not sufficient, a climate control unit may be required to maintain
tolerable enclosure internal conditions. For the enclosure design, the effect of the solar
radiation was either estimated via the solar constant or added with a fixed value for heat load.
Closer observation of the radiation allows for a more accurate and cost-efficient method of
enclosure thermal performance evaluation.
There are existing standards defining the environmental conditions: for outdoor enclosures,
IEC 61969-3 and EN 300 019 and, for indoor enclosures, IEC 60721, EN 300 019, and
IEC 61587-1.
Dimensional standards referred to for outdoor enclosures are IEC 61969-1 and IEC 61969-2,
and, for indoor enclosures, IEC 60297-2, EN 300 119 and IEC 60917-2.
As requested by users and manufacturers, a unified heat management property of empty
enclosures had to be developed. This standard establishes a method of thermal performance
evaluation for enclosures.
– 12 – 62194 ¤ CEI:2005
I
MÉTHODE D’ÉVALUATION DE LA PERFORMANCE
THERMIQUE DES ENVELOPPES
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale fournit une méthode d’évaluation de la performance
thermique dans les enveloppes d’intérieur conformément à la CEI 60917, la CEI 60297 et,
pour les enveloppes d'extérieur, conformément à la CEI 61969.
La présente norme contient des critères pour la détermination des facteurs d’absorption
thermique se rapportant:
– aux principes de conception d’enveloppe;
– à la puissance thermique interne;
– au rayonnement solaire.
Le facteur d’absorption de l’enveloppe est destiné à fournir une valeur commune pour la
comparaison et la sélection d’enveloppes construites conformément à la présente norme.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60297 (toutes les parties), Dimensions des structures mécaniques de la série 482,6 mm
(19 in)
CEI 60721-2-4, Classification des conditions d’environnement – Partie 2-4: Conditions
d'environnement présentes dans la nature – Rayonnement solaire et température
CEI 60917 (toutes les parties), Ordre modulaire pour le développement des structures
mécaniques pour les infrastructures électroniques
CEI 61969 (toutes les parties), Structures mécaniques pour équipement électronique –
Enveloppes de plein air
62194 ¤ IEC:2005 – 13 –
METHOD OF EVALUATING THE THERMAL
PERFORMANCE OF ENCLOSURES
1 Scope
This International Standard provides a method of thermal performance evaluation for empty
indoor enclosures according to IEC 60917 and IEC 60297, and, for outdoor enclosures
according to IEC 61969.
This standard contains criteria to determine the thermal absorption factors relating to
– principles of enclosure design;
– internal heat load;
– sun radiation.
The enclosure absorption factor is intended to provide a common value for comparing and
selecting enclosures built in accordance with this standard.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60297 (all parts), Dimensions of mechanical structures of the 482,6 mm (19 in) series
IEC 60721-2-4, Classification of environmental conditions – Part 2-4: Environmental condi-
tions appearing in nature  Solar radiation and temperature
IEC 60917 (all parts), Modular order for the development of mechanical structures for
electronic equipment practices
IEC 61969 (all parts), Mechanical structures for electronic equipment – Outdoor enclosures

– 14 – 62194 ¤ CEI:2005
I
3 Termes, définitions, symboles et abréviations
3.1 Définition des principes de conception des types d’enveloppes
La conception de l’enveloppe influence la puissance thermique. Les types suivants
d’enveloppes sont définis et illustrés à la Figure 1.
A Simple paroi
B Double paroi (avec isolement/sans isolement/avec ou sans écoulement de l'air)
C Simple paroi et écran solaire
D Double paroi et protection contre le soleil (avec isolement/sans isolement/avec ou sans
écoulement de l'air)
A
C, D
B
IEC  1258/05
Figure 1 – Types d’enveloppes
3.2 Symboles et termes abrégés
A Superficie des surfaces de l’enveloppe à l’exclusion de la surface inférieure en mètres
carrés (m )
A Facteur d’absorption du matériau
A Facteur d’absorption de l’enveloppe
E
A Section de la double paroi en mètres carrés (m )
W
a Angle azimutal avec la paroi
w
a Angle azimutal solaire
c Facteur correctif pour le calcul de la double paroi (méthode simplifiée)
F
c Capacité thermique spécifique d’air en joules par kilogramme et par kelvin (J/(kg K))
p,air
h Angle de la hauteur du soleil
k Taux de transfert de chaleur en watts par mètre carré et par kelvin (W/(m K))
P Puissance thermique en watts (W)

62194 ¤ IEC:2005 – 15 –
3 Terms, definitions, symbols and abbreviations
3.1 Definition of enclosure design principles
The enclosure design influences heat flow. The following enclosure types are defined and
illustrated in Figure 1.
A Single-wall
B Double-wall (with insulation/without insulation/with or without airflow)
C Single-wall and sun-shield
D Double-wall and sun-shield (with insulation/without insulation/with or without airflow)
A
C, D
B
IEC  1258/05
Figure 1 – Enclosure types
3.2 Symbols and abbreviated terms
A Area of the surfaces of the enclosure excluding the bottom in square metres (m )
A Material absorption factor
A Enclosure absorption factor
E
A Cross-section of the double wall in square metres (m )
W
a Wall azimuth angle
w
a Sun azimuth angle
c Corrective factor for double-wall calculation (simple method)
F
c Specific heat capacity of air in joules per kilogram and per kelvin (J/(kg K))
p,air
h Sun-height angle
k Heat transfer rate in watts per square meter and per kelvin (W/(m K))
P Heat load in watts (W)
– 16 – 62194 ¤ CEI:2005
I

Q Échange thermique à travers les parois de l’enveloppe provoqué par la transmission
Tr
en watts (W)

Q Echange thermique transféré par l’écoulement de l’air avec les doubles parois en
vent
watts (W)

q Rayonnement solaire diffus en watts par mètre carré (W/m )
dif

q Rayonnement solaire reçu sur les surfaces horizontales en watts par mètre carré
g
(rayonnement global) (W/m )

q Charge thermique interne spécifique en watts par mètre carré (W/m )
i

q Rayonnement solaire total reçu à travers l’atmosphère en watts par mètre carré
s
(W/m ) (direction normale avec le soleil)

q Rayonnement solaire (direct et diffus) sur la paroi de l’enveloppe en watts par mètre
w
carré (W/m )
s Epaisseur du matériau j utilisé pour la paroi en mètres (m)
j
T Température de l’air ambiant en kelvins (K)
A
T Température de la paroi externe de l’enveloppe en kelvins (K)
W
t Température ambiante en degrés Celsius (°C)
a
t Température ambiante maximale en degrés Celsius (°C)
a,max
t Température moyenne à l’intérieur de l’enveloppe en degrés Celsius (°C)
i
t Température maximale autorisée à l’intérieur de l’enveloppe en degrés Celsius (°C)
i,max
t Température de l’air entre les doubles parois en degrés Celsius (°C)
m
t Température de la paroi externe de l’enveloppe en degrés Celsius (°C)
w
t Température de la paroi interne de l’enveloppe à double paroi en degrés Celsius (°C)
wi
w Vitesse du vent en mètre par seconde (m/s)
w Vitesse de l’air entre les doubles parois en mètre par seconde (m/s)
w
D Coefficient de transfert de chaleur par convection externe en watts par mètre carré et
ka
par kelvin (W/(m K))
D Coefficient de transfert de chaleur par convection interne en watts par mètre carré et
ki
par kelvin (W/(m K))
D Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement en watts par mètre carré et par
rad
kelvin (W/(m K))
H Emissivité du traitement de surface de l’enveloppe
T Angle d’incidence
O Conductivité thermique du matériau j utilisée pour la paroi en watts par mètre et par
j
kelvin (W/(m K))
U Densité de l’air en kilogrammes par mètre cube (kg/m )
air
62194 ¤ IEC:2005 – 17 –

Q Heat transfer through enclosure walls caused by transmission in watts (W)
Tr

Q Heat transfer transported by the airflow between the double wall in watts (W)
vent

q Diffuse solar radiation in watts per square metre (W/m )
dif

q
Solar radiation received on horizontal surfaces in watts per square metre (global
g
radiation) (W/m )

q Specific internal heat load in watts per square metre (W/m )
i

q Solar total radiation received through the atmosphere in watts per square metre
s
(W/m ) (normal direction to the sun)

q Solar radiation (direct and diffuse) on the enclosure wall in watts per square metre
w
(W/m )
s Material thickness of material j used for the wall in metres (m)
j
T Ambient air temperature in kelvins (K)
A
T Wall temperature on the outside of the enclosure in kelvins (K)
W
t Ambient temperature in degrees Celsius (°C)
a
t Maximum ambient temperature in degrees Celsius (°C)
a,max
t Average temperature inside the enclosure in degrees Celsius (°C)
i
t Maximum allowed temperature inside the enclosure in degrees Celsius (°C)
i,max
t Air temperature between the double wall in degrees Celsius (°C)
m
t Wall temperature on the outside of the enclosure in degrees Celsius (°C)
w
t Wall temperature of the interior wall of a double-wall enclosure in degrees Celsius (°C)
wi
w Wind speed in metres per second (m/s)
w Air speed between the double wall in metres per second (m/s)
w
D Convection heat transfer coefficient outside in watts per square metre and per kelvin
ka
(W/(m K))
D Convection heat transfer coefficient inside in watts per square metre and per kelvin
ki
(W/(m K))
D Radiation heat transfer coefficient in watts per square metre and per kelvin (W/(m K))
rad
H Emissivity of the enclosure surface treatment
T Incident angle
O Thermal conductivity of material j used for the wall in watts per metre and per kelvin
j
(W/(m K))
U Density of air in kilograms per cubic metre (kg/m )
air
– 18 – 62194 ¤ CEI:2005
I
4 Cartographie d'écoulement pour l'établissement du facteur d'absorption
La cartographie illustrée à la Figure 2 décrit les différentes étapes qui sont nécessaires pour
la détermination de la performance thermique de l’enveloppe. Les détails des différentes
étapes sont expliqués dans les articles suivant cette cartographie.
Évaluation de la puissance thermique
(voir l’Article 5)
Définition des conditions d’environnement
(voir l’Article 6)
Application extérieure: Application intérieure:
x Température ambiante x Température ambiante
maximale   maximale
x Critère thermique x Critère thermique
x Rayonnement solaire
x Vent
Facteur
NON d’absorption
de
l’enveloppe
connu?
Détermination du facteur
OUI
d'absorption de l’enveloppe
(voir l’Article 7)
Résultat et présentation
(voir l’Article 8)
IEC  1259/05
Figure 2 – Cartographie d'écoulement pour l'établissement du facteur d'absorption

62194 ¤ IEC:2005 – 19 –
4 Flow chart for establishing the absorption factor
The flow chart shown in Figure 2 describes the different steps that are necessary for the
determination of the thermal performance of the enclosure. The details of the different steps
are explained in the clauses following this chart.
Evaluation of the heat load
(see Clause 5)
Definition of the environmental conditions
(see Clause 6)
Outdoor application: Indoor application:
x Maximum ambient x Maximum ambient
temperature   temperature
x Thermal criteria x  Thermal criteria
x Solar radiation
x Wind
Enclosure
NO
absorption
factor
known?
Determination of the enclosure
YES
absorption factor
(see Clause 7)
Result and presentation
(see Clause 8)
IEC  1259/05
Figure 2 – Flow chart for establishing the absorption factor

– 20 – 62194 ¤ CEI:2005
I
5 Evaluation de la puissance thermique
Pour la performance thermique il est important de comprendre la puissance thermique à
l’intérieur de l’enveloppe. Si la puissance thermique des composants installés n’est pas
connue, la consommation d’énergie de l’équipement installé peut être utilisée comme
estimation de la puissance thermique interne.
P puissance thermique en watts (W);
P

q puissance thermique interne spécifique en watts par mètre carré (W/m ).
i
A
6 Conditions d’environnement
6.1 Applications extérieures
6.1.1 Limites de température ambiante
La connaissance des limites de température est nécessaire pour les calculs suivants:
t température ambiante maximale en degrés Celsius (°C);
a,max
t température maximale autorisée à l’intérieur de l’enveloppe en degrés Celsius
i,max
(°C).
6.1.2 Rayonnement solaire

Le rayonnement solaire total est indiqué en W/m . Il dépend du site d’installation de
q
s
l’enveloppe, du moment de la journée, du moment de l’année et du coefficient de trouble de
l’atmosphère. Le coefficient de trouble atmosphérique d’Angström exprime la diffusion et
l’absorption des particules de l’atmosphère sous forme d’aérosols. Des précisions
supplémentaires sont fournies dans la CEI 60721-2-4.
Le rayonnement solaire total est composé de rayonnement direct et diffus. Différentes
méthodes de détermination du rayonnement solaire pour une enveloppe sont décrites ci-
après:
a) la mesure du rayonnement solaire total qui tombe perpendiculairement aux surfaces
individuelles de l’enveloppe;
b) la mesure du rayonnement global sur le site d’installation. La quantité résultante doit être
transférée aux surfaces individuelles de l’enveloppe. Cela peut être réalisé au moyen des
relations géométriques représentées dans l’Annexe B en utilisant la formule (B.2);
c) l’utilisation de tableaux météorologiques. Le rayonnement qui tombe perpendiculairement
aux surfaces de l’enveloppe doit être déterminé.
La méthode par laquelle le rayonnement solaire a été déterminé doit être établie.
6.1.3 Vent
La vitesse du vent existant et la température de l’air ambiant ont une influence sur le transfert
de la chaleur vers les surfaces de l’enveloppe. Si aucune formule générale n’est utilisée pour
déterminer les coefficients de transmission thermique par convection externe D et
ka
convection interne D de l’enveloppe, les valeurs indiquées dans le Tableau 1 peuvent être
ki
utilisées. Ces valeurs dépendent de la vitesse du vent.

62194 ¤ IEC:2005 – 21 –
5 Evaluation of the heat load
For thermal performance it is important to understand the heat load in the interior of the
enclosure. If the heat load of the installed components is unknown, the power consumption of
the installed equipment can be used for estimating the internal heat load.
P heat load in watts (W);
P

q specific internal heat load in watts per square metre (W/m ).
i
A
6 Environmental conditions
6.1 Outdoor applications
6.1.1 Ambient temperature limits
Understanding the ambient temperature limits is necessary for the following calculations:
t maximum ambient temperature in degrees Celsius (°C);
a,max
t maximum allowed temperature inside the enclosure in degrees Celsius (°C).
i,max
6.1.2 Solar radiation

The solar total radiation is indicated in W/m . It is dependent on the enclosure installation
q
s
site, the time of the day, the time of the year and on the turbidity coefficient of the
atmosphere. The Angstrom turbidity coefficient expresses the scattering and absorption of the
aerosol particles in the atmosphere. For further details, refer to IEC 60721-2-4.
The total solar radiation is composed of direct and diffused radiation. The following describes
different methods to determine the solar radiation for an enclosure by
a) measuring the solar total radiation when falling perpendicularly to one of the individual
surfaces of the enclosure;
b) measuring the global radiation at the installation site. The resulting quantity shall be
converted to the individual surfaces of the enclosure. This can be accomplished by using
the geometric relations as presented in Annex B using formula (B.2);
c) using meteorological tables. The radiation that falls perpendicularly on the enclosure
surfaces shall be determined.
The method by which the solar radiation was determined shall be established.
6.1.3 Wind
The wind speed and ambient air temperature present have an influence on the heat transfer
to the surfaces of the enclosure. If no general formula is used to determine the convection
heat transfer coefficients for outside D and inside D of the enclosure, the values indicated
ka ki
in Table 1 can be used. These values are dependent on the wind speed.

– 22 – 62194 ¤ CEI:2005
I
Tableau 1 – Coefficients de transmission thermique par convection
Vitesse du vent w en m/s 0,3 0,5 1 3 5 10 20
Coefficients de transmission
thermique:
3,3 4,5 7 15 25 38 66
 externe D en W/(m K)
ka
 interne D en W/(m K)
ki
Etant donné que les composants installés dans l’enveloppe peuvent être équipés de
ventilateurs intégrés, il existe un écoulement forcé d’air à l’intérieur de l’enveloppe, et qui
dépasse la convection naturelle. Si l’écoulement interne de l’air est connu, il convient
d’utiliser les valeurs du Tableau 1. Sinon, la vitesse de l’air est supposée être de 1 m/s et le
coefficient de transmission thermique par convection interne de D est calculé comme suit:
ki
W
D 7
ki
m ˜K
6.2 Applications intérieures
Limites de températures ambiantes pour une application intérieure:
t température ambian
...