Chơng iii tính toán cân bằng nhiệt
3.1.1.6 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q
Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đó là: - Trực xạ hoặc tán xạ bầu trời, sơng mù, bụi khói và mây;
- Cờng độ bức xạ mặt trời tại địa phơng;
- Thời gian quan sát để tính toán (góc làm bởi trực xạ và mặt kính); - Kiểu cửa sổ, vật liệu làm cửa sổ, trạng thái đóng hoặc mở;
- Vật liệu làm kính và các lớp phủ chống nắng;
- Diện tích kính, độ dầy kính và các tính chất khác của kính; - Ô văng che nắng…
Nói chung, xác định đợc chính xác nhiệt toả do bức xạ là rất khó khăn. Ta xác định gần đúng theo công thức (3.18). [1] nh sau:
6
Q = Isđ.Fk.τ1.τ2.τ3.τ4 , W Trong đó:
+ Isđ cờng độ bức xạ mặt trời lên mặt đứng, phụ thuộc hớng địa lý,W/m2.
Khi tính toán ta tính cho thời điểm nóng nhất trong ngày, của tháng nóng nhất đó là lúc 8 đến 9 giờ và 15 đến 16 giờ tháng 7 hoặc tháng 8.
Theo bảng 3.3. [1] ta có
- Hớng Đông/ Tây Isđ = 590 W/m2 - Hớng Bắc Isđ = 143 W/m2
+ Fk: diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, m2; + τ1: hệ số trong suốt của kính, với kính một lớp τ1 = 0,9; + τ2: hệ số bám bẩn,với kính một lớp đặt đứng τ2 = 0,8;
+ τ3: hệ số khúc xạ, với kính một lớp khung kim loại τ3 = 0,75; + τ4: hệ số tán xạ do che chắn, với kính có rèm che trong τ4 = 0,6.
Do toàn bộ toà nhà đều trang bị cùng một loại cửa kính một lớp đặt đứng, khung kim loại và có rèm che trong nên có thể lấy chung một giá trị :
τ = τ1. τ2. τ3. τ4 = 0,9. 0,8. 0,75. 0,6 = 0,324.
Do lợng nhiệt bức xạ qua cửa kính này phụ thuộc vào diện tích kính, hớng địa lý, thời gian bức xạ trong ngày nên ở đây ta tính tại hai thời điểm có cờng độ bức xạ lớn nhất trong ngày là lúc 8 đến 9 giờ sáng là hớng Đông và kết thúc vào 12h tra và lúc 15 đến 16 giờ chiều là hớng tây. Khi mặt trời quay về hớng Bắc thì kính hầu nh không nhận trực tiếp bức xạ từ mặt trời, nếu là hớng Nam thì bức xạ rất hạn chế. Vì đây là hai thời gian khác nhau trong ngày nên khi tính tổng nhiệt thừa ta tính theo giá trị lớn hơn. Đó chính là nhiệt bức xạ theo hớng Đông - Tây.
Ví dụ tính toán cho phòng cụ thể: