5.2.6. Теплонадходження від сонячного випромінення

Теплонадходження в приміщення від сонячного випромінювання в ТПР можна представити у вигляді балансової рівності

_., Вт (5.21)

де – теплонадходження, відповідно, через вікна, покрівлю (горищне перекриття) і зовнішні стіни приміщення.

Для приміщень в яких передбачають системи природної і механічної вентиляції, теплонадходження через світлові прорізи відповідного скерування (орієнтації), завдяки сонячному випроміненню і різниці температур зовнішнього і внутрішнього повітря, наближено визначають за формулою

(5.22)

де – тепловий потік, який надходить в приміщення через 1 м² звичайного одинарного скла товщиною 2,4 … 3,2 мм, відповідно освітленого сонцем і затіненого в проміжку 14 - 15 години доби, Вт/м² (додаток 7); – габаритні площі світлових прорізів, відповідно освітлених сонцем і затінених, м² (при затіненні світлових прорізів будівельними конструкціями – ребрами або дашками, площі і – визначають графічною побудовою [10, 11]; – загальна площа світлових прорізів (), м²; і – відповідно розрахункові температури зовнішнього і внутрішнього повітря, ^оС (); – фактичний термічний опір віконного блока, м²·К/Вт; - частка поверхні шибок (скла) в загальній площі віконного блоку (табл. 5.10); - коефіцієнт пропускальності сонячного проміння, який залежить від типу скла (шибки) чи виду протисонячної заслони вікна (табл. 5.10).

Наближено теплонадходження від сонячного випромінення в приміщення верхніх поверхів будівель через плоскі безгорищні покрівлі і горищні перекриття (за наявності горища) можна обрахувати за формулою

, Вт, (5.23)

де – коефіцієнт теплопередачі суміщеної покрівлі (горищного перекриття), Вт/(м²·К); – площа покрівлі (горищного перекриття), м²; – питомий тепловий потік сонячного випромінення, Вт/м², який надходить в приміщення через суміщену покрівлю (горищне перекриття) з коефіцієнтом теплопередачі 1 Вт/(м²·K), див. дод. 7 (табл.7.3).

При наближених розрахунках холодильного навантаження (навантаги) СВ приміщень теплонадходження Q_с.ст , через ефективно утеплені зовнішні стіни, можна не враховувати.

Більш точні розрахунки теплонадходжень в приміщення через їх світлонепрозорі огорожі, із врахуванням рівноважної еквівалентної різниці температур Δt_екв, розглядаються далі.

Теплота сонячного випромінення, яка проникає в приміщення через світлопрозорі огорожі [12-14]

Коли сонячне випромінення величиною падає на віконну шибку, то деяка його частина проникає в приміщення (ε – коефіцієнт проникнення), частина відбивається від шибки ( – коефіцієнт відбиття), а частина вбирається (поглинається) шибкою, а потім, з причини конвективного теплообміну, частково передається до внутрішнього, а частково до зовнішнього повітря як вторинна теплота: , де – коефіцієнт вбирання (поглинання) шибки (див.рис. 5.5).

Загалом

, (5.24)

а в приміщення надходить -

,

де – називають коефіцієнтом пропускання шибкою (шибками) сонячного випромінення, див.табл. 5.8.

Величина перепущеної через вікно теплоти сонячного випромінення залежить від довжини хвилі, кута падіння (дії) променів а також хімічного складу скла. При одинарних шибках, зі звичайного віконного скла з для довжини хвиль від 0,29 мкм до 3,0 мкм, найбільша кількість променистої теплоти проникає в приміщення, де частково відбивається стінами і меблями, а частково акумулюється ними. Це випромінення в приміщенні перетворюється на довгохвильове, яке не може бути променистим шляхом відведене з приміщення назовні і залишається в приміщенні, обігріваючи його (ефект парника).

Рис. 5.5. Схема проникнення теплоти сонячного випромінення

через віконний блок з подвійними шибками

При довжині хвилі більше 3 мкм ці залежності змінюються на обернені, а приблизно 90-95 % сонячного випромінення вбирається склом. Результати досліджень, які проведені для різних сортів скла, наведені в табл. 5.8. Поглинуте склом проміння перетворюється в теплоту, яка відводиться від нього конвекцією і довгохвильовим випроміненням, частково назовні, а частково в приміщення (рис. 5.5).

Таблиця 5.8