3.2.4 Поступления теплоты от солнечной радиации.

В соответствии с действующими нормативными документами, поступления теплоты от солнечной радиации следует учитывать как в тёплый, так и в холодный период года.

Теплый период

Теплопоступления от солнечной радиации определяются в соответствии с [6] по следующей формуле

Q_тв4^т = ,

где А_окна – площадь светопрозрачных ограждений (окон), А_ок = 98,56 м²;

R_окна – термическое сопротивление окон, R_окна = 0,55 (м²·К)/Вт;

– средняя температура за июль, по [2] таблица 3, = 18,1 ºС;

– расчётная температура в помещении, = 25 ºС;

k_F, τ_F – коэффициенты, определяемые по [7], k_F = 0,76, τ_F = 0,5.

q^п, q^р – удельные потоки прямого и рассеянного излучения, Вт/м².

Поскольку ориентация по мещения относительно сторон света не задана, то необходимо её выбрать. Это делается на основании данных таблицы 1 из [6]. Теплопоступления от солнца по часам приведены во вспомогательной таблице 3.5. В таблице приведен суммарный поток радиации.

Таблица 3.5 – Солнечная радиация на 52 параллели
Часы	Поток радиации, Вт/м2
	С	СВ		В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
5-6	157	370		444	168	31	28	28	28
6-7	95	489		616	363	59	43	44	44
7-8	71	448		676	438	89	55	53	53
8-9	67	302		621	562	179	63	57	58
9-10	63	121		474	539	293	67	59	60
10-11	60	69		277	429	389	86	60	62
11-12	59	65		109	358	435	228	65	63
12-13	59	63		65	228	435	358	109	65
13-14	60	62		60	86	389	429	277	69
14-15	63	60		59	67	293	539	474	121
15-16	67	58		57	63	179	562	621	302
16-17	71	53		53	55	89	438	676	448
17-18	95	44		44	43	59	363	616	489
18-19	157	28		28	28	31	168	444	370
Поток за день, кДж/м2	3880,3	7844,4		13057,2	13691	11974	13691	13057,2	7844,4
	С – Ю		СВ - ЮЗ			В - З		ЮВ - СЗ
Поток за день с двух направлений, кДж/м2	15654,3		20935,4			25844,4		21135,4

По данным вспомогательной таблицы видно, что поток радиации будет минимальным при ориентации здания по оси Север - Юг. В качестве расчетного принимается час с максимальным приходом солнечной радиации по выбранным направлениям. В данной работе расчетный час для рабочего периода - 12 – 13 ч, нерабочего - 5-6 ч. Ориентация здания представлена на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 – Ориентация здания

В расчетный час теплопоступления от солнечной радиации на Севере и Юге:

1. Рабочее время: q_сев^п = 0; q_сев^р = 59 Вт/м²; q_юг^п = 344 Вт/м²; q_юг^р = 91 Вт/м².

2. Нерабочее время: q_сев^п = 102; q_сев^р = 55 Вт/м²; q_юг^п = 0 Вт/м²; q_юг^р = 31 Вт/м².

Теплопоступления от солнечной радиации с двух направлений:

1. Рабочее время

Q_тв4^т = = 9,667 кВт.

При использовании светоограждающих конструкций

кВт.

2. Нерабочее время

Q_тв4^т = = 3,679 кВт.

При использовании светоограждающих конструкций

кВт.

Холодный период

Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода

Q_{тв 4}^х, согласно [3], для двух фасадов зданий следует определять по формуле:

Q_{тв 4}^х = _F k_F (А_F1I₁ + A_F2I₂),

где _F – коэффициент, учитывающий затенение светового проема;

k_F - коэффициенты относительного проникания солнечной радиации;

А_F1, А_F2 - площадь световых проемов фасадов здания, ориентированных по двум направлениям, м²;

I₁, I₂ - средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности.

Коэффициенты _F, k_F определяются по [7], таблица В1. Для тройного остекления в раздельных деревянных переплетах следует принять τ_F = 0,5, k_F = 0,76.

Для определения средней за отопительный период величины солнечной радиации на вертикальные поверхности необходимо определить продолжительность отопительного периода, и на какие месяцы он приходится. Согласно [2] продолжительность отопительного периода составляет 223 суток. По тому же источнику находятся месяцы, на которые приходится отопительный период. Продолжительность отопительного периода определяется меньшей или равной температурой наружного воздуха.

По таблице 3 [2] определяются месяцы отопительного периода:

Таблица 3.6 – Средняя температура воздуха

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	год
Брянск	-9,1	-8,4	-3,2	5,9	12,8	16,7	18,1	16,9	11,5	5,0	-0,4	-5,2	5,1

Из таблицы видно, что в отопительный период входят следующие месяцы: январь, февраль, март, апрель, октябрь, ноябрь, декабрь. Количество дней в этих месяцах:

сут.

Так как продолжительность отопительного периода составляет 223 дня, т.е. на 11 дней больше расчетного значения, то при подсчете величины солнечной радиации к данным месяцам добавляются 11 дней из месяцев со средней температурой, наиболее близкой к десяти градусам (май и сентябрь).

Средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности принимается по [2]:

Таблица 3.7 – Суммарная солнечная радиация на вертикальную поверхность, МДж/м².

	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
С	---	---	---	110	176	---	---	---	---
Ю	495	566	692	558	497	584	611	543	475

Суммарный поток солнечной радиации на южный фасад здания за отопительный период:

Суммарный поток солнечной радиации на северный фасад здания за отопительный период:

Теплопоступления с солнечной радиацией за отопительный период года:

Q_{тв 4}^х = 0,5·0,76·(51,5·214,873+51,5·7,231) = 4,346 кВт.

При использовании светоограждающих конструкций:

Q_{тв 4}^х = 0,5·0,76·(51,5·214,873+51,5·7,231) = 0,521 кВт.

Таблица 3.8 – Теплопоступления от солнечной радиации

Qтв4, кВт	Теплый период	Холодный период
рабочее время	1,16	0,521
нерабочее время	0,441	0