本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
編者按：《大眾科學》的喬治·穆瑟將記錄他在“60秒太陽能”欄目中安裝太陽能電池板的經歷。閱讀他的介紹此處並檢視所有帖子此處。
經過數月的規劃和文書工作，我們的太陽能專案終於從討論變為行動。上週，一家屋頂承包商開始安裝新屋頂。為此，我必須感謝我早期帖子之一的一位回覆者，他看到了我家屋頂的照片，並建議它“狀況不佳”，屋頂承包商證實了這種直覺。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
他們告訴我，雖然屋頂不到 10 年，也沒有漏水跡象，但瀝青瓦安裝得很糟糕，無法達到太陽能系統 30 年的壽命。
我不能說我很高興得知我需要花費 8,000 美元進行一項我無法向客人炫耀的改進。這些估價讓我覺得很貴，但我們被告知我們的義大利式住宅具有奇怪的幾何形狀，而且內建排水溝也需要更換。
然後我突然想到，我可以藉此機會提高我們房屋的能源效率。第一個問題是，最好是擁有吸收陽光的黑色屋頂（降低冬季供暖成本，但增加夏季空調成本），還是反射陽光的白色屋頂（節省製冷成本，但會增加供暖成本）。在新澤西州，我們的大部分能源賬單都用於供暖，因此乍一看，您可能會認為黑色更環保。
但能源專家更喜歡白色。能源之星屋頂可以獲得稅收抵免，它們是反光的。根據EPA和橡樹嶺國家實驗室的屋頂比較計算器，您確實會在供暖賬單上受到影響，但即使在我們的緯度，電力節省也是供暖損失的兩到三倍，從而實現淨節省。這是為什麼呢？人們提出了許多不同程度合理的理由
熱空氣上升，因此即使您加熱房屋頂部，您仍然需要執行暖爐來加熱較低的樓層。這聽起來很合理，但另一方面，降低閣樓和頂層之間的溫差難道不會有助於保持熱量嗎？
您不希望加熱屋頂，因為雪會融化並重新凍結，形成冰壩。房屋的熱屏障不應該是屋頂，而應該是閣樓地板上的隔熱層；閣樓溫度應與室外溫度保持一致。這聽起來很合理，但另一方面，屋頂計算器沒有提及任何關於閣樓地板隔熱層的資訊，那麼它們真的考慮到了這種影響嗎？
高反射率通常意味著低熱輻射率，因此夏季反射陽光的屋頂在冬季也具有較低的輻射損失，有助於保持房屋內的熱量。這對我來說聽起來不太合理。反射率和輻射率取決於屋頂材料，而且屋頂計算器無論如何都沒有提及輻射率。
在冬季，白天時間較短，太陽在天空中的位置較低，因此屋頂吸收的熱量比夏季少。因此，對屋頂反射率的任何改變在冬季的影響都小於夏季。為了測試這種解釋，我從DegreeDays.net下載了供暖和製冷度日的資料，並從PV Watts下載了入射太陽輻射的資料。對於每一年中的月份，我根據供暖和製冷需求對屋頂反射率變化的影響進行了加權。在我的緯度，六月份的太陽熱量是十二月份的三倍半，因此降低製冷負荷的效果比降低供暖需求的效果更大。然而，供暖度日的數量遠遠大於製冷度日的數量，因此這種效應也不可能是答案。
焦耳對焦耳而言，天然氣比電力便宜，因此加熱一度比冷卻一度便宜。也許吧，但這顯然取決於溫度範圍和供暖系統的型別。
有人有令人信服的解釋嗎？
儘管我不太理解傳統觀點，但我已經接受了它，並試圖最大化我們屋頂的反射率。這很諷刺：我們最初開始嘗試從太陽收集能量，但在這裡，實際上我們不希望那樣。
白色瀝青瓦的反射率大約是我們現在使用的瓦片的兩倍，EPA 計算器估計，淨節能每年僅為 30 美元。但是，當我讀到金屬屋頂的反射率是所有屋頂中最高的時，我靈光一閃。很久以前，我和我的妻子偶然發現了一份 1870 年代對我們社群的調查，其中顯示我們的房子最初有一個錫屋頂。金屬屋頂應該幾乎永遠耐用。我們的屋頂還在那裡嗎，埋在瓦片下面？當我第一次提出這個問題時，當地的承包商認為我瘋了。甚至我的妻子也認為我在做夢。
但是費城郊區的錫屋頂修復商 Miriam Cunningham，來自RoofMenders，同意開車過來看看。透過閣樓木屋頂板條之間的縫隙，她向我們展示了錫屋頂仍然在那裡。它被釘孔刺穿，但他們可以修復。他們的修復過程包括 Acrymax 塗層，具有85% 的反射率，計算器估計每年可節省 150 美元的能源成本。僅憑這一點還不足以證明額外的費用是合理的，但錫屋頂還有其他好處，例如緩和我們閣樓內的酷熱條件並提升我們房屋的歷史品質。因此，我們沒有得到一個漂亮的新屋頂，而是得到一個漂亮的舊屋頂。
RoofMenders 的 Raymond 和 Lester 在喬治的屋頂上