Расчет поступления теплоты через остекление

Поступление тепла в помещение за счет солнечной радиации через световые проемы Q, Вт, определяются по формуле:

 

Q=(q_пр+q_тп)·F_п,                         (22)

 

где q_пр - теплопоступление от солнечной радиации через заполнение светового проема, Вт/м²;

q_тп-теплопоступление через заполнение светового проема обусловленные теплопередачей, Вт/м²;

F_п - площадь светового проема, м².

Теплопоступление от солнечной радиации q_пр, Вт/м², через вертикальное заполнение световых проемов:

 

q_пр=(q_п·К _инс+q_р·К _обл)·К_отн·К_зат, (23)

 

где q_п - количество теплоты прямой солнечной радиации, поступающей в помещение в каждый час расчетных суток через одинарное остекление светового проема, Вт/м²; принимается по справочнику проектировщика, 1992;

q_р - количество теплоты рассеянной солнечной радиации, поступающей в помещение в каждый час расчетных суток через одинарное остекление светового проема, Вт/м²; принимается по Справочнику проектировщика, 1992;

К_инс - коэффициент инсоляции, определяемый для вертикального ограждения по формуле:

(1 -         (24)

 

где L_Г - размер горизонтальных выступающих элементов затенения, м;

L_B - размер вертикальных выступающих элементов затенения, м;

а - расстояние от горизонтального элемента затенения до откоса светопроема, м;

c - расстояние от вертикального элемента затенения до откоса светопроема, м;

А_с.о.-солнечный азимут остекления, т.е. угол между горизонтальной проекцией солнечного луча и нормалью к рассмотренной плоскостью остекления; принимается по справочнику проектировщика 1992;

Н - высота светового проема, м;

В-ширина светового проема, м;

β - угол, град., между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления:

 

β = arctg*(ctgh·cosА_со),                                                                   (25)

 

где h - высота стояния солнца, град.;

К_обл - коэффициент облучения, определяемый как произведение коэффициентов облучения К_обл.г и К_обл.в соответственно для горизонтальной и вертикальной солнцезащитной конструкции, т.е.

 

К_обл = К_обл.г · К_обл.в                                                                                                                    (26)

 

К_обл.г и К_обл.в определяются по рис. 2.6 справочника проектировщика1992.

Эти коэффициенты зависят от углов γ₁ и β₁, которые определяются по формулам

 

γ₁ = arctg(α_в/B+C), (27)

β₁ = arctg(α_г/H+a), (28)

 

α_{в -} коэффициент теплоотдачи вертикальной наружной поверхности, Вт/(м^{2 0}С); определяется по формуле:

 

α_в=5,8+11,6 , (29)

 

α_г - коэффициент теплоотдачи горизонтальной наружной поверхности, Вт/(м^{2 0}С), определяется по формуле:

 

α_г=8,7+2,6 , (30)

 

К_отн - коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнение светового проема, отличающегося от обычного одинарного остекления;

К_зат-коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами.

Теплопоступления, обусловленные теплопередачей через остекление светового проема q_тп, Вт/м², определяются по формуле:

 

_,                  (31)

 

где t_{ext.усл -} условная температура наружной среды, °С;

t_int - расчетная температура воздуха в помещении, °С;

R_п - сопротивление теплопередаче заполнения светового проема,

м^{2 0}С / Вт определяется по справочнику проектировщика, 1992;

Условная температура наружной среды t_ext.усл,°С, при вертикальном заполнении световых проемов

 

 (32)

 

где А_{t ext} - суточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, принимаемая равной средней для вентиляции (обеспеченностью 0,5) и максимальной для кондиционирования воздуха (обеспеченность около 1); принимается по СНиП 23-01;

t_ext.ср - средняя расчетная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца для вентиляции (обеспеченностью 0,5) и наиболее жарких суток для кондиционирования воздуха (обеспеченностью 0,9 - 0,95), принимаемая по СНиП 23-01;

β₂ - коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха в зависимости от периода запаздывания , ч, теплопоступлений; принимается по справочнику проектировщика;

S_в, D_в - количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в каждый час расчетных суток на вертикальную поверхность, Вт/м²; принимается по справочнику проектировщика, 1992;

ρ_п - приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов, принимается по справочнику проектировщика, 1992;

_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения. Для вертикальной плоскости он равен:

 

_ext =5,8+11,6 , (33)

где V - расчетная скорость ветра в июле, V=1 м/с.

 

Результаты расчета поступления теплоты за счет солнечной радиации через остекление сведены в таблицу 5.2.

 

Таблица 5.2 - Поступление теплоты через световые проемы

Север	Численные значения параметров в часы суток
	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17
qп, Вт/м2
qр, Вт/м2	70	64	60	59	59	60	64	70	74
h, град	40	49	56	61	61	56	49	40	30
Ac., град	76	60	40	16	16	40	60	76	87
Ac.o., град	104	120	140	164	164	140	120	104	93
ctgh	1,19	0,87	0,67	0,55	0,55	0,67	0,87	1,19	1,73
cosAс.о.	-0,24	-0,50	-0,77	-0,96	-0,96	-0,77	-0,50	-0,24	-0,05
tgAс.о.	-4,01	-1,73	-0,84	-0,29	-0,29	-0,84	-1,73	-4,01	-19,08
β	-16	-23	-27	-28	-28	-27	-23	-16	-5
сtgβ	-3,47	-2,30	-1,94	-1,88	-1,88	-1,94	-2,30	-3,47	-11,03
Kинс.	2,24	1,61	1,40	1,30	1,30	1,40	1,61	2,24	8,76
qпр., Вт/м2	34	31	29	28	28	29	31	34	36
β2	-0,13	0,13	0,38	0,60	0,79	0,92	0,98	0,99	0,97
Sв, Вт/м2
Dв, Вт/м2	94	86	81	80	80	81	86	94	101
text усл., град	29,12	30,64	32,12	33,45	34,61	35,41	35,82	35,95	35,89
qтп, Вт/м2	9,17	13,63	17,99	21,91	25,32	27,68	28,88	29,27	29,08
qпр+qтп,	42,77	44,35	46,79	50,23	53,64	56,48	59,60	62,87	64,60
Q, Вт	1155	1198	1263	1356	1448	1525	1609	1697	1744

 

Полная солнечная радиация равна:

 

ΣQ = Q_c + Q_ю + Q_покр = 1750 + 8590 + 16550 = 26890, Вт.