3.3. Расчет поступлений теплоты за счет солнечной радиации

Принимаем поступление теплоты за счет солнечной радиации через заполнения световых проемов только в теплый период года. Теплопоступление через заполнение световых проемов складывается из теплопоступлений за счет солнечной радиации и за счет теплопередачи, Вт:

,

,

где q_IIр и q_IIт – теплопоступление от солнечной радиации, Вт/м², для вертикального заполнения световых проемов и теплопоступления обусловленного теплопередачей;

Расчет для окон, ориентированных на восток:

В помещении имеется 4 окна (1,5x1,5 м), ориентированных на восток, общей площадью 9,0 м².

Солнцезащитных устройств на ограждающих конструкциях нет (а=0, с=0).

Максимальные поступления теплоты (для 7-8 ч)

в расчетный час с 7 до 8 часов. Определяем по [1 табл.2.7]. Здание расположено в городе Ганцевичи( 52 ⁰ с.ш.).

К_отн – коэффициент относительного проникновения солнечной радиации через заполнение световых проемов; согласно [1 табл 2.8] для тройного остекления и толщины стекла 2,5-6 мм со светлыми внутренними жалюзи принимаем K_отн=0,48;

τ₂ – коэффициент, согласно [1 табл 2.9] для тройного остекления в деревянных переплетах принимаем τ₂ = 0,50;

где h – высота, град, h=30 ⁰ , А_с =85 ⁰ . Принимаем по [1 табл 2.10] в зависимости от расчетного часа и географической широты, на которой расположен город. и А_С – азимут солнца, град, на различных широтах в июле [3 табл2.10]

- солнечный азимут остекления, принимаемый в зависимости от ориентации светового проема, согласно [1 табл2.11];

- угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления. Угол составит

Коэффициент инсоляции для вертикального светового проема определяется по формуле:

где - размеры горизонтально и вертикально выступающих элементов затенения, м (откосов) (рис.3.1),м;

Рис.3.1. К определению коэффициента инсоляции и коэффициента облучения

а, с – соответственно расстояния от горизонтального и вертикального элементов затенения до откоса светового проема, так как солнцезащитных устройств на ограждающих конструкциях нет, то а=0, с=0.

H, B – высота и ширина светового проема, м;

Принимаем Н=1,5 м, В=1,5 м;

- коэффициент облучения, который принимается по [1 рис.2.2] (зависимость коэффициентов облучения ,от угловпри затенении светового проема горизонтальной и вертикальной солнцезащитной конструкцией (откосом))

где

Коэффициент облучения

Определяем теплопоступления за счет солнечной радиации через 1 м² вертикального заполнения светового проема.

Вт/м²

Теплопоступления за счет солнечной радиации через заполнения световых проемов составят

Вт

При расчетах необходимо учитывать, что часть теплоты, поступающей в помещение через заполнения световых проемов, аккумулируется ограждающими конструкциями. Расчетные теплопоступления определяются, Вт:

,

где - показатель поглощения теплового потока солнечной радиации внутренними ограждениями.

Показатель определяется в зависимости от отношения, где- показатель суммарного усвоения теплоты ограждениями и оборудованием помещения, Вт/(м² °C);- показатель интенсивности конвективного теплообмена в помещении, м.

где m₁,…, m₅ – коэффициенты, определяющие аккумулирующие способности несущих стен, пола, потолка и внутренних перегородок, которые соответственно составляют m_{потолка}=0,65; m_пола=0,81; m_{стены несущие}=0,41.

F_пола= F_{потолка} =58,8 м², F_{несущих стен}=54,6 м²

Тогда количество теплоты, поступившее через заполнение светового проема и переданное воздуху помещения, составит

Вт

Теплопоступления через заполнения световых проемов за счет теплопередачи, Вт:

,

,

где - теплопоступления за счет теплопередачи через 1 м² вертикального заполнения световых проемов, Вт/м²;

- температура воздуха внутри помещения, °C;

- условная температура наружного воздуха, °C;

- сопротивление теплопередаче заполнения светового проема, м²·°C/ Вт.

=0,6 м²·°C/ Вт

,

где А_tн – суточная амплитуда колебания наружного воздуха [3], ^оС:

А_tн=11,1^оС,

t_н.ср.- средняя температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца обеспеченностью 0,5 [7], ^оС:

t_н.ср=17,6^оС,

S_в, D_в- количество теплоты, прямой и рассеянной, поступающей на поверхность табл. 2.10 [4], Вт/м²:

S_в=607 Вт/м²,

D_в=124 Вт/м²,

ρ_II - приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов табл. 2.4 [4], м²∙^оС/Вт:

ρ_II=1,2 м²∙^оС/Вт,

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м²/⁰C), зависящей от скорости ветра:

α_н=5,8+11,6=5,8+11,6=27,2 Вт/(м²/⁰C),

β₂- коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха (табл. 2.9) [7];

для 7-8 часов β₂=0,13

- коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами [табл. 2.9, 1], принимаем =0,5 - для светового проема с тройным остеклением в деревянных переплетах;

k_инс=0,95, K_обл=1;

Теплопоступления через массивные ограждающие конструкции незначительны, и их при выполнении курсового проекта можно не учитывать.

Избытки явной теплоты в помещении определяются как сумма всех теплопоступлений за вычетом теплопотерь помещения. Теплопоступления от людей учитываются для холодного, теплого периодов и переходных условий. Теплопоступления от искусственного освещения учитываются для холодного периода и переходных условий, теплопоступления через заполнение световых проемов надо учитывать для теплого периода года. Принимаем, что теплопотери через ограждающие конструкции помещения компенсируются поступлением теплоты от отопительных приборов системы отопления. Рассчитанные теплопоступления сведем в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

Тепловой баланс помещения

N	Теплопоступления	Теплый период года, Вт	Холодный период года, Вт	Переходный период года, Вт
1	Теплопоступления от людей Qлюд	2990	4968	4968
2	Теплопоступления от искусственного освещения Qосв	-	282	282
3	Теплопоступления через заполнения световых проемов	1645	-	-
4	Избытки явной теплоты в помещении	4635	5250	5250