Температура солнечного воздуха

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

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

Где:

• $q$ = скорость теплопередачи [Вт]
• $A$ = площадь поверхности теплопередачи [м ² ]
• $h_{o}$ = коэффициент теплопередачи для излучения (длинноволнового) и конвекции [Вт/м ² К]
• $T_{o}$ = температура окружающей среды [°C]
• $T_{s}$ = температура внешней поверхности [°C]

Приведенное выше уравнение учитывает только разницу температур и игнорирует два важных параметра: 1) поток солнечного излучения; и 2) обмен инфракрасными лучами с неба. Таким образом, была введена концепция Т _{солнечного воздуха,} чтобы включить эти параметры в улучшенные расчеты. Результатом является следующая формула:

$T_{\mathrm {sol-air} }=T_{o}+{\frac {(a\cdot I-\Delta Q_{ir})}{h_{o}}}$

Где:

• $a$ = поглощение солнечного излучения (поглощение солнечной энергии поверхностью или обратное значение коэффициента отражения солнечного излучения материала) [-]
• $I$ = глобальное солнечное излучение (т.е. общее солнечное излучение, падающее на поверхность) [Вт/м ² ]
• $\Delta Q_{ir}$ = дополнительное инфракрасное излучение из-за разницы между температурой наружного воздуха и видимой температурой неба. Это можно записать как $\Delta Q_{ir}=F_{r}*h_{r}*\Delta T_{o-sky}$ [Вт/м ² ]

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

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

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

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

Где:

• $U_{c}$ = коэффициент теплопередачи конструкции согласно ISO 6946 [Вт/м ² К].
• $T_{i}$ = температура в помещении [°C]
• $\Delta T_{o-sky}$ = разница между температурой наружного воздуха по сухому термометру и средней температурой неба [°C]
• $F_{r}$ = Форм-фактор между элементом и небом [-]
  • $F_{r}$ = 1 для незатененной горизонтальной крыши
  • $F_{r}$ = 0,5 для незатененной вертикальной стены
• $h_{r}$ = коэффициент внешней лучистой теплопередачи [Вт/м ² К]

Расширив приведенное выше уравнение путем замены $T_{\mathrm {sol-air} }$ выведено следующее уравнение тепловых потерь:

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

Приведенное выше уравнение используется для непрозрачных фасадов, и осуществляет промежуточный расчет $T_{\mathrm {sol-air} }$ ненужный. Основное преимущество этого последнего подхода заключается в том, что он позволяет избежать необходимости использования разных узлов температуры наружного воздуха для каждого фасада. Таким образом, схема решения остается простой, а условия солнечной радиации и неба со всех фасадов могут быть агрегированы и распределены по внутренним температурным узлам как прирост/потери.

Ссылки

1. Том «Основы руководства ASHRAE» , ASHRAE, Inc., Атланта, Джорджия, США, 2005 г.
2. Отопление и охлаждение зданий , 2-е изд., Крайдер, Кертисс, Рабл, МакГроу-Хилл, Нью-Йорк, США, 2002 г.

См. также

• ОВК
• АШРАЭ
• Активная солнечная энергия
• Пассивная солнечная энергия
• ИСО 13790