Температура солнечного воздуха - Sol-air temperature

Температура солнечного воздуха (Т_{золь-воздух}) - это переменная, используемая для расчета охлаждающей нагрузки здания и определения общего поступления тепла через внешние поверхности. Это улучшение по сравнению с:

${displaystyle {frac {q}{A}}=h_{o}(T_{o}-T_{s})}$

Где:

• ${displaystyle q}$ = скорость теплопередачи [Вт]
• ${displaystyle A}$ = площадь поверхности теплопередачи [м²]
• ${displaystyle h_{o}}$ = коэффициент теплопередачи для излучения (длинные волны) и конвекции [Вт / м²K]
• ${displaystyle T_{o}}$ = температура окружающей среды [° C]
• ${displaystyle T_{s}}$ = температура наружной поверхности [° C]

Вышеприведенное уравнение учитывает только разницу температур и игнорирует два важных параметра: 1) поток солнечного излучения; и 2) инфракрасный обмен с неба. Концепция чего-либо Т_{золь-воздух} таким образом, было введено, чтобы эти параметры были включены в улучшенный расчет. В результате получается следующая формула:

${displaystyle T_{mathrm {sol-air} }=T_{o}+{frac {(acdot I-Delta Q_{ir})}{h_{o}}}}$

Где:

• ${displaystyle a}$ = коэффициент поглощения солнечного излучения (коэффициент поглощения солнечного излучения на поверхности или обратный коэффициенту отражения солнечного излучения материала) [-]
• ${displaystyle I}$ = общее солнечное излучение (т. е. общее солнечное излучение, падающее на поверхность) [Вт / м²]
• ${displaystyle Delta Q_{ir}}$ = дополнительное инфракрасное излучение из-за разницы между температурой наружного воздуха и видимой температурой неба. Это можно записать как ${displaystyle Delta Q_{ir}=F_{r}*h_{r}*Delta T_{o-sky}}$ [Вт / м²]

Продукт ${displaystyle T_{mathrm {sol-air} }}$ только что найденное теперь можно использовать для расчета количества теплопередачи на единицу площади, как показано ниже:

${displaystyle {frac {q}{A}}=h_{o}(T_{mathrm {sol-air} }-T_{s})}$

Эквивалентное и более полезное уравнение для чистых тепловых потерь по всей конструкции:

${displaystyle {frac {q}{A}}=U_{c}(T_{i}-T_{mathrm {sol-air} })}$

Где:

• ${displaystyle U_{c}}$ = U-значение конструкции согласно ISO 6946 [Вт / м²K].
• ${displaystyle T_{i}}$ = температура в помещении [° C]
• ${displaystyle Delta T_{o-sky}}$ = разница между внешней температурой воздуха по сухому термометру и средней температурой излучения неба [° C]
• ${displaystyle F_{r}}$ = Форм-фактор между элементом и небом [-]
  • ${displaystyle F_{r}}$ = 1 для незатененной горизонтальной крыши
  • ${displaystyle F_{r}}$ = 0,5 для незатененной вертикальной стены
• ${displaystyle h_{r}}$ = коэффициент теплоотдачи внешнего излучения [Вт / м²K]

Расширяя вышеприведенное уравнение путем замены ${displaystyle T_{mathrm {sol-air} }}$ выводится следующее уравнение теплопотерь:

${displaystyle {frac {q}{A}}=U_{c}(T_{i}-T_{o})-{frac {U_{c}}{h_{o}}}{[acdot I-F_{r}cdot h_{r}cdot Delta T_{o-sky}]}}$

Вышеприведенное уравнение используется для непрозрачных фасадов в^[1] и производит промежуточный расчет ${displaystyle T_{mathrm {sol-air} }}$ ненужный. Основное преимущество этого последнего подхода заключается в том, что он позволяет избежать необходимости в разных узлах наружной температуры для каждого фасада. Таким образом, схема решения остается простой, а параметры солнечного и небесного излучения со всех фасадов могут быть агрегированы и распределены по внутренним температурным узлам как выигрыши / потери.

Рекомендации

1. ISO 13790, Энергоэффективность зданий - Расчет использования энергии для отопления и охлаждения помещений

1. Основы тома Справочник ASHRAE, ASHRAE, Inc., Атланта, Джорджия, США, 2005 г.
2. Отопление и охлаждение зданий, 2-е изд., Kreider, Curtiss, Rabl, McGraw-Hill, New York, USA, 2002

Смотрите также

• HVAC
• ASHRAE
• Активный солнечный
• Пассивный солнечный
• ISO 13790