Солнечная облученность зданий
Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 7 августа, печатный экземпляр отправим 11 августа.

Солнечная облученность зданий

Поделиться в социальных сетях
249 просмотров
Библиографическое описание

Дусяров, А. С. Солнечная облученность зданий / А. С. Дусяров, Ш. К. Яхшибоев, О. Н. Бегимов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 8 (142). — С. 50-52. — URL: https://moluch.ru/archive/142/40015/ (дата обращения: 27.07.2021).



При лучистом теплообмене системы «солнечная радиация — атмосфера — здание» происходит облучение солнцем здания в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра.

Эффективность солнечной облученности здания солнечной радиацией зависит от формы здания, ориентации здания, объемно-конструктивного решения стен покрытия, коэффициентов поглощения материалов и конструкций [2].

Рассмотрим характер взаимодействия с солнечной радиацией наружных ограждений здания как геометрического тела.

Сумма солнечной радиации, которая играет роль реального фактора в тепловом балансе зданий в отопительный сезон, учитывает облачность, осредненные данные многолетних наблюдений [3].

Энергетический уровень в поле солнечной радиации у поверхности наружных ограждений зданий можно считать энергетической характеристикой — или солнечной облученностью зданий.

Рассмотрим в общем случае здание произвольной формы, построенное с южной ориентацией, при которой приход лучистой энергии солнца попадет на элементарную площадку наружного ограждения [1]

(1)

Где -интенсивность солнечной радиации, поступающей на площадку южной ориентации здания; - перпендикулярная подающая радиация, поступающая на площадки южной ориентации здания; - угол наклон солнечного луча к поверхности площадки здания, имеющего южную ориентацию; -угол наклона площадки к горизонту; - азимут проекции нормали к , отсчитываемый от плоскости меридиана по часовой стрелке; - широта местности; склонение солнца или координата времени года; - часовой угол или координата времени дня.

Влияние формы и ориентация здания на его энергообеспеченность в поле солнечной радиации можно рассчитать, принимая и а также обозначениями часовой угол или координату времени дня заменяем на (часовой угол вращения Земли вокруг своей оси, равный час -время) и напишем (1) выражение следующем виде:

(2)

С учетом (2) интегрируем выражение (1) по

(3)

Поставляя в левой части подынтегральное выражение конечной суммой, для зданий и сооружений — многогранников, получим

(4)

Значит, солнечная облученность суммы наружных ограждений здания или сооружения прямой солнечной радиацией в данном случае можно определить двумя путями: суммированием произведений облученности отдельных ограждений на их площади или умножением интенсивности солнечной радиации, поступающей на площадку, перпендикулярную направлению солнечных лучей, на проекцию сооружения в плоскости, нормальной к солнечным лучам. В первом способе можно провести проекцию сооружения плоскости, нормальной к солнечным лучам, простейших отдельно стоящих зданий прямоугольной формы. С вторым способом можно существенно сокращать трудоемкость вычислений для сложных, например, криволинейных сооружений [1].

Учитывая выше изложенное, определения солнечной облученности здания можно представить как отношение общей облученности здания к сумме площадей наружных ограждений:

(5)

Отношение (5) определяем с обозначением

(а) и (б)(6)

Теперь отношение (5) можно записать

(7)

Из выражений (6) и (7) видно, что коэффициенты и характеризуют геометрию сооружения в поле солнечной радиации. Так, представляет собой коэффициент геометрического подобия ограждения. Его скалярная величина отражает удельный вклад данного ограждения в общую сумму наружных ограждений, а вектор дает полную геометрическую характеристику подобия.

Придавая значение вектора нормали к соответствующему ограждению, на основе формулы (6 а), можно написать уравнение геометрического подобия наружных ограждений следующем виде,

(8)

Из уравнения (8) видно, что два или несколько взаимно незатеняемых зданий в направленном поле излучений подобны друг другу, если векторы коэффициентов геометрического подобия их ограждений попарно равны [3].

Из выражений (6) и (7) ясно что приведенная облученность наружных ограждений геометрически подобных и одинаково ориентированных в пространстве сооружений не зависит от масштаба сооружений.

В (6 б) вторая безразмерная величина является коэффициентом энергетической эффективности формы сооружения.

Значит, два или более различных взаимно незатеняемых и не отражающих друг на друга объекта имеют в направленном поле солнечной радиации приведенную солнечную облученность, независимо от их конфигурации пропорциональную коэффициенту энергетической эффективности формы [3].

Приведенная солнечная облученность зданий позволяет количественно определить общий потенциальный теплотехнический эффект, создаваемый солнечной радиацией в окрестностях конкретного строительного объекта, а также является удобным инструментом анализа при исследовании влияния формы, ориентации здания, времени суток и года на абсолютную величину «суммарного солнечного эффекта» в тепловом режиме зданий, т. е. является критерием энергетической оптимальности объемно-планировочных решений зданий в направленном или диффузно-направленном поле излучений [2].

Литература:

  1. Кондратьев К. Я. «Актинометрия». — Л.: Стройиздат, 1965.
  2. Энергоактивные здания. Под редакцией Э. В. Сарнацкого и Н. П. Селиванова. Москва Стойиздат 1988 ст. 370
  3. Селиванов Н. П. «Энергоактивные солнечные здания».- М.: Знание. (сер. Стр-во и архитектура), 1982, № 2.
Похожие статьи
Дусяров Акмал Саъдуллаевич
Свойства энергетического поля солнечной радиации, теплопоступления в помещение от солнечной радиации
Технические науки
2016
Рузиев Хошим Рузиевич
Защита жилых зданий от перегрева
Технические науки
2016
Грабовецкая Карина Анатольевна
Обзор солнечных панелей для систем автономного питания
Спецвыпуск
2016
Дусяров Акмал Саъдуллаевич
Методика расчета определения количества теплоты в пассивной системе солнечного отопления здания
Технические науки
2018
Юсуфбеков Наримон Шодихонович
Исследование влияния погодных условий на параметры работы солнечных батарей в естественных условиях эксплуатации
Технические науки
2018
Гафаров Артур Айратович
Эффективность съёма энергии солнца в системе солнечный коллектор — солнечная панель
Технические науки
2016
Гайбуллаев Бехруз Насулло угли
Принципы проектирования энергоактивных зданий
Технические науки
2016
Чернов Виктор Александрович
Мероприятия по снижению теплопотерь через ограждения и по экономии энергии на эксплуатацию зданий
Технические науки
2015
дата публикации
февраль 2017 г.
рубрика
Технические науки
язык статьи
Русский
Опубликована
Похожие статьи
Дусяров Акмал Саъдуллаевич
Свойства энергетического поля солнечной радиации, теплопоступления в помещение от солнечной радиации
Технические науки
2016
Рузиев Хошим Рузиевич
Защита жилых зданий от перегрева
Технические науки
2016
Грабовецкая Карина Анатольевна
Обзор солнечных панелей для систем автономного питания
Спецвыпуск
2016
Дусяров Акмал Саъдуллаевич
Методика расчета определения количества теплоты в пассивной системе солнечного отопления здания
Технические науки
2018
Юсуфбеков Наримон Шодихонович
Исследование влияния погодных условий на параметры работы солнечных батарей в естественных условиях эксплуатации
Технические науки
2018
Гафаров Артур Айратович
Эффективность съёма энергии солнца в системе солнечный коллектор — солнечная панель
Технические науки
2016
Гайбуллаев Бехруз Насулло угли
Принципы проектирования энергоактивных зданий
Технические науки
2016
Чернов Виктор Александрович
Мероприятия по снижению теплопотерь через ограждения и по экономии энергии на эксплуатацию зданий
Технические науки
2015