4.1.3 Теплонадходження за рахунок сонячної радіації

Цей вид теплонадходжень розраховується тільки для теплого періоду року. У розрахунку враховуються теплонадходження від сонячної радіації крізь світлові прорізи і покриття.

Визначаємо теплонадходження за рахунок сонячної радіації як суму тепло надходжень крізь світлові прорізи і покриття.

, Вт

Q_ост – теплонадходження крізь остіклення, Вт;

Q_п – теплонадходження крізь покриття, Вт.

4.1.3.1 Теплонадходження крізь остіклення

Розрахунок ведеться для кожного і-ой години роботи адміністративного корпусу:

де q_вп,q_вр – питоме надходження тепла крізь вертикальне остіклення відповідно від прямої і розсіяної радіації. Вибирається по табл.2.16 [8] для заданого в будинку періоду роботи приміщення для кожної години;

F_ост – площа остіклення однакової спрямованості, м², розраховується за планом і розрізом основного приміщення будинку.

Ю-В: F_ост=48 м²

С-В: F_ост=22 м²

β_cз – коефіцієнт, що враховує затемнення вікон, вибирається по табл. 1.20 [5]. Для штор-жалюзей з металевими пластинами β_cз=0,8;

K_а – коефіцієнт, що враховує акумуляцію тепла внутрішніми конструкціями приміщення, що обгороджують, K_а=1;

K_о – коефіцієнт, що враховує тип остіклення.

Для подвійного скла K_о=0,9;

K₁ – коефіцієнт, що враховує тип остіклення і забруднення атмосфери, вибирається по табл. 2.17 [5].

Для подвійного остіклення: K₁= 0,6;

K₂ – коефіцієнт, що враховує забруднення скла.

K₂= 1 – чисті стекла.

Розрахунок ведемо для заданих годин роботи приміщення для остіклення, орієнтованого на північ і південь. Час роботи: 8⁰⁰ – 18⁰⁰

	Через скління
Період	Q c-в	Q ю-в
8--9	3051	11177
9--10	1340	9787
10--11	675	5682
11--12	637	2260
12--13	618	3815
13--14	608	1597
14--15	589	1348
15--16	561	1244
16--17	504	1099
17--18	418	892

4.1.3.2 Теплонадходження крізь покриття

,

де R_о – опір теплопередачі покриття, м²·К/Вт.

За завданням R_о=1,005 м^2·К/Вт;

R_з – термічний опір, при теплообміні між зовнішнім повітрям і зовнішньою поверхнею покриття, м²·К/Вт, визначається по формулі:

де - середня швидкість вітру, м/с, у теплий період, =1 м/с.

R_з=0,172·(1+2 )=0,05733 м²·К/Вт.

ρ – коефіцієнт поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішньої поверхні покриття. По табл. 1.18 [8] для руберойду з піщаним посипанням:

ρ=0,9

I_ср - середньодобова (пряма і розсіяна) сумарна сонячна радіація, що попадає на горизонтальну поверхню, Вт/м², приймаємо по табл. 1.19 [8].

I_ср= 328 Вт/м²

t_у – температура повітря, що видаляється з приміщення, °С.

t_у = t_у^т = 31,6 °С

β – коефіцієнт для визначення гармонічно змінюються величин теплового потоку, приймаємо в залежності від максимальної години теплонадходжень,по табл. 2.20 [8].

К – коефіцієнт, що залежить від конструкції покриття, К=1;

А_τв – амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні конструкцій, що обгороджують, °С, визначається по формулі:

, °С

υ – величина загасання амплітуди коливань температури зовнішнього повітря у конструкціях, що обгороджують, °С.

υ=46°С

А_тз – максимальна амплітуда добових коливань температури зовнішнього повітря, °С, по табл.1.5 [8].

А_tз=10 °С;

I_max – максимальне значення сумарної (прямої і розсіяної) сонячної радіації, Вт/м², приймається для зовнішніх стін як для вертикальних поверхонь, а для покриття - як для горизонтальної поверхні.

I_max=865 Вт/м²

А_τв=(1/46)·(0,5·10+0,05733·0,9·(865+328))= 0,7111 °С

R_в – термічний опір, при теплообміні між внутрішньою поверхнею покриття і повітрям у приміщенні, м²·К/Вт.

R_в=0,115 м²·К/Вт

F – площа покриття, м².

F =118 м².

β - коефіцієнт для визначення гармонічно змінюються величин теплового потоку в різний час доби.

Для нахождення β для заданого періоду часу по часам знаходимо Z, по формулі:

.

Z – час надходження в приміщення максимуму тепла через покриття, починаючи від напівночі, год.

Z= =13+2,7∙4,6=25,42 год

Визначаємо значення Z. Для цього для кожної і-тої години періоду роботи установи необхідно розраховувати час до чи після максимуму надходження тепла в годинник. За отриманим значенням часу визначаємо значення коефіцієнта β.

Час надходження	β	Qп
8:00	-0,13	240
9:00	-0,38	57
10:00	-0,605	-107
11:00	-0,79	-242
12:00	-0,92	-337
13:00	-0,985	-384
14:00	-0,985	-384
15:00	-0,92	-337
16:00	-0,79	-242
17:00	-0,605	-107

Таблиця 5 - Теплонадходження за рахунок сонячної радіації

Час надходження	Qп	Q c-в	Q ю-в	∑
8:00	240	3051	11177	14468
9:00	57	1340	9787	11184
10:00	-107	675	5682	6250
11:00	-242	637	2260	2655
12:00	-337	618	3815	4096
13:00	-384	608	1597	1821
14:00	-384	589	1348	1553
15:00	-337	561	1244	1468
16:00	-242	504	1099	1361
17:00	-107	418	892	1203

На підставі розрахунку приймаємо максимальне значення теплонадходжень за рахунок сонячної радіації Q_max = Q_7-8 = 14468 Вт.

Тепловтрати для холодного періоду Q_т.пот^х=30865 Вт, для перехідного періоду Q_т.пот^п=10288 Вт

Роблячи висновок по загальним теплонадходженням в основне приміщення одержуємо, що надлишки теплоти будуть рівні:

- для теплого періоду

Q_над^т= Q_л^т+ Q_рад+ 0,5 Q_осв =3094+14468+0,5 462=17793 Вт

- для перехідного періоду

Q_над^п= Q_л^п+ Q_осв - Q_т.пот^п = 3181+462-10288=-6645 Вт

- для холодного періоду року

Q_над^х= Q_л^х + Q_осв - Q_т.пот^п = 3181+462-30865=-27222 Вт