Температура воздуха и солнца

Температура sol-air ( T sol-air ) — это переменная, используемая для расчета охлаждающей нагрузки здания и определения общего притока тепла через внешние поверхности. Это улучшение по сравнению с:

д А = час о ( Т о − Т с ) {\displaystyle {\frac {q}{A}}=h_{o}(T_{o}-T_{s})}

Где:

  • д {\displaystyle д} = скорость теплопередачи [Вт]
  • А {\displaystyle А} = площадь поверхности теплопередачи [м 2 ]
  • час о {\displaystyle h_{o}} = коэффициент теплопередачи для излучения (длинные волны) и конвекции [Вт/м 2 К]
  • Т о {\displaystyle T_{o}} = температура наружного воздуха [°C]
  • Т с {\displaystyle T_{s}} = температура наружной поверхности [°C]

Вышеуказанное уравнение учитывает только разницу температур и игнорирует два важных параметра: 1) поток солнечного излучения и 2) инфракрасный обмен с неба. Таким образом, была введена концепция T sol-air , чтобы включить эти параметры в улучшенный расчет. В результате получается следующая формула:

Т с о л − а я г = Т о + ( а ⋅ я − Δ В я г ) час о {\displaystyle T_{\mathrm {sol-air} }=T_{o}+{\frac {(a\cdot I-\Delta Q_{ir})}{h_{o}}}}

Где:

  • а {\displaystyle а} = поглощающая способность солнечного излучения (поверхностная поглощающая способность солнечного излучения или обратная величина отражения солнечного излучения материалом) [-]
  • я {\displaystyle Я} = глобальная солнечная радиация (т.е. общая солнечная радиация, падающая на поверхность) [Вт/м 2 ]
  • Δ В я г {\displaystyle \Delta Q_{ir}} = дополнительное инфракрасное излучение из-за разницы между температурой наружного воздуха и видимой температурой неба. Это можно записать как [Вт/м 2 ] Δ В я г = Ф г ∗ час г ∗ Δ Т о − с к у {\displaystyle \Delta Q_{ir}=F_{r}*h_{r}*\Delta T_{o-sky}}

Только что найденный продукт теперь можно использовать для расчета количества теплопередачи на единицу площади, как показано ниже: Т с о л − а я г {\displaystyle T_{\mathrm {sol-air} }}

д А = час о ( Т с о л − а я г − Т с ) {\displaystyle {\frac {q}{A}}=h_{o}(T_{\mathrm {sol-air} }-T_{s})}

Эквивалентное и более полезное уравнение для расчета чистых теплопотерь во всей конструкции выглядит следующим образом:

д А = У с ( Т я − Т с о л − а я г ) {\displaystyle {\frac {q}{A}}=U_{c}(T_{i}-T_{\mathrm {sol-air} })}

Где:

  • У с {\displaystyle U_{c}} = коэффициент теплопередачи конструкции согласно ISO 6946 [Вт/м2К ] .
  • Т я {\displaystyle T_{i}} = температура в помещении [°C]
  • Δ Т о − с к у {\displaystyle \Delta T_{o-sky}} = разница между температурой наружного воздуха по сухому термометру и средней температурой излучения неба [°C]
  • Ф г {\displaystyle F_{r}} = Форм-фактор между элементом и небом [-]
    • Ф г {\displaystyle F_{r}} = 1 для незатененной горизонтальной крыши
    • Ф г {\displaystyle F_{r}} = 0,5 для незатененной вертикальной стены
  • час г {\displaystyle h_{r}} = внешний коэффициент лучистого теплообмена [Вт/м 2 К]

Расширяя приведенное выше уравнение путем подстановки, получаем следующее уравнение теплопотерь: Т с о л − а я г {\displaystyle T_{\mathrm {sol-air} }}

д А = У с ( Т я − Т о ) − У с час о [ а ⋅ я − Ф г ⋅ час г ⋅ Δ Т о − с к у ] {\displaystyle {\frac {q}{A}}=U_{c}(T_{i}-T_{o})-{\frac {U_{c}}{h_{o}}}{[a\cdot I-F_{r}\cdot h_{r}\cdot \Delta T_{o-sky}]}}

Вышеуказанное уравнение используется для непрозрачных фасадов в [1] и делает промежуточные вычисления ненужными. Главное преимущество этого последнего подхода заключается в том, что он избегает необходимости в отдельном узле наружной температуры для каждого фасада. Таким образом, схема решения остается простой, а термины солнечного и небесного излучения со всех фасадов могут быть агрегированы и распределены по внутренним температурным узлам как выигрыши/потери. Т с о л − а я г {\displaystyle T_{\mathrm {sol-air} }}

Ссылки

  1. ^ ISO 13790, Энергетическая эффективность зданий. Расчет потребления энергии для отопления и охлаждения помещений.
  1. Фундаментальный том справочника ASHRAE , ASHRAE, Inc., Атланта, Джорджия, США, 2005 г.
  2. Отопление и охлаждение зданий , 2-е изд., Крейдер, Кертисс, Рабл, Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, США, 2002 г.

Смотрите также

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Температура_солнца_воздуха&oldid=1136842049"