Расчет поступлений теплоты от солнечной радиации

5.1 Расчет поступлений теплоты через остекление

Поступление тепла в помещение за счет солнечной радиации через сетевые проемы определяем по формуле:

Q_o=(q_пр+q_тп)·F_п; (6)

где q_пр – теплопоступление от солнечной радиации через заполнение светового проема, Вт/м²;

q_тп – теплопоступление через заполнение светового проема обусловленные теплопередачей, Вт/м²;

F_п – площадь светового проема, м²;

q_пр=(q_п·Кинс+q_рКобл)·К_отн·К_зат ; (7)

где q_п, q_р – тепловой поток соответственно от прямой и рассеянной радиации, принимаемое для расчетного часа суток, Вт/м².

q_тп= (t_н.усл-t_в)/R_о; (8)

t_{н.усл –} условная температура наружной среды, ^оС;

t_в – расчетная температура воздуха в помещении, ^оС;

R_о – сопротивление теплопередаче окон R_о=0,34, м^2оС/Вт;

t_н.усл= t_н.ср+0.5·А_tн·β₂+(S_в·К_инс+Д_в·К_обл)/α_н·ρ_п·К_зат ; (9)

А_tн – суточная амплитуда колебаний температуры , равная 11,6 ^оС;

β₂ – коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;

S_в, Д_в – количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации,Вт/м²;

ρ_п – приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов, ρ_л=0,4 ;

α_н – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м^2оС).

Результаты расчета сводим в таблицу.

5.2 Расчет поступлений теплоты через перекрытие

Определение поступлений теплоты через покрытие определяется по формуле:

q_покр=(q_1ср+∆q₁)·F₁; (10)

q_1ср – среднее за сутки количество поступающей теплоты, Вт/м²;

∆q₁ – часть теплопоступлений, Вт/м², изменяющаяся в течении суток;

Среднее за сутки количество теплопоступлений через покрытие определяется по формуле:

q_1ср=К_покр·(t_н.ср.+ (ρ_покр· q_г.ср.)/ α_нг- t_в^покр; (11)

К_покр – коэффициент теплопередачи покрытия,

t_н.ср – средняя расчетная температура наружного воздуха °С в июле

t_в^покр- температура воздуха над покрытием помещения, °С;

ρ_{покр –} коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностного покрытия, ρ_покр=0.9

q_{г.ср. –} среднее суточное количество теплоты суммарной, поступающей на поверхность покрытия Вт/м²;

α_нг – коэффициент теплопередачи наружной горизонтальной поверхности ограждения, Вт/(м²·°С), определяемый по зависимости

α_нг=8.7+2.6 =8.7+2.6 =11,3 (12)

Количество теплопоступлений, Вт/м², изменяющихся в течении суток, вычисляется по формуле:

∆q₁₌α_в βп/ν_покр (0.5·А_tн·β₂+ (ρ_покр· А_дг)/ α_нг; (13)

где β_п – коэффициент, учитывающий наличие в конструкции воздушной прослойки, при отсутствии ее β_п=1;

β₂ – коэффициент тот же, что и в формуле (9);

Аt_н – суточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха,^оС;

А_дг – количество теплоты Вт/м², определяемое по формуле:

Адг= (Sг+Дг)-q_г.ср.; (14)

Sг, Дг – прямая и рассеянная радиация на горизонтальную поверхность;

q_г.ср. – средняя за сутки суммарная солнечная радиация, Вт/м².

Теплопоступления могут быть вычислены, если известно значение γ – коэффициента затухания амплитуды колебания температуры наружного воздуха внутри ограждения .

(15)
В этой формуле ∑Д – значение суммарной тепловой инерции ограждения:

∑Д= S_i ; (16)

δ – толщина слоя ограждения,м;

λ – коэффициент теплопроводности слоя, Вт/(м²·°С);

S_i – коэффициент теплоусвоения материала слоя, Вт/(м²·°С).

Если тепловая инерция слоя Д≥1, коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимают равным S, а если Д<1, то рассчитывают, начиная с первого слоя.

(17)

(18)

Вычисления тепловой инерции и коэффициентов теплоусвоения поверхности сводим в таблицу .

Численные значения параметров в часы расчетных суток сводим в таблицу.

Полная солнечная радиация равна: Q=26580 Вт