辐射热增益

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:02

热增益有多种来源, 热增益主要由透入室内的太阳辐射形成。可以通过窗口或天窗的直接辐射;或来自建筑物非透明表面的再辐射。来自太阳辐射的热增益率依赖于多种因素,如建筑物面积、朝向、位置、遮阳、表面处理以及太阳的位置和云的密度等等。所需数据和计算工作是很繁重的。1

热增益又称致热系数。工质在冷凝器(即系统的加热器)中输出的热与压缩机输入的功(吸收循环为对再生器输入的
热)之比。系评价热泵加热系统补偿能量利用效率的术语。热增益=1+性能系数(COP)。此值恒大于1,但不能超过在相同温差下理想卡诺热泵的热增益,对蒸汽压缩循环热泵.实际热增益的典型值为2~4,对吸收循环则低于2。2

防范措施采用高反射性、半镜面的光学薄膜以提高反射功效。设计目的是阻挡任何时候的直射光,提高离窗户墙10m远区域内的自然光照度水平,通过一个最优化尺寸的窗户开口实现太阳辐射热增益的最小化,并在不同的直射光照射下改善整个房间的照度均匀性。系统包括一个较低位置的主反射板和一个较高位置的附属反射板。下方的主反射板截取夏天高太阳角的自然光,并反射到较远处的天花上;附属反射板截获进入的冬天低角度的太阳光并将之反射到下方的主反射板上。二次反射到较远处的天花上。通过主要反射板和附属反射板的相互配合,可以实现全年无直射光进入室内,同时却又有大量的漫射光线进入,实现自然光间接照明。3

应用夏季玻璃窗可能带进太阳的很多热量,冬季玻璃窗又会造成室内热量的散失,这些都会增加室内空调系统的能耗。因此,必须合理选择窗玻璃的材料和结构,以使其能提供足够的日光照明,又不会使空调系统的能耗有太多的增加。窗玻璃有一些重要的指标,U因子是衡量窗玻璃特性的指标之一。U值愈小,热损失率愈小,因而室内致热所需的能耗愈小。太阳能热增益系数SHGC(solar heat gain coefficient)是窗玻璃的另一个主要指标,它表示有百分之几的太阳热量通过玻璃透进室内。显然SHGC值要小,否则由于太阳热量所造成的制冷功耗损失可能超过日光照明所节省的电能。为了获得更多的日光。窗玻璃对可见光的透过率Ⅵ。丁(visible light transmittance)应该尽可能高。

建筑物墙体部分的U因子的值比装窗玻璃部位的U因子的值要小,因而建筑物的热泄漏主要是发生在开窗的部位。对于处于寒冷气候区的高热负荷的建筑(如民居和小的商业建筑),可以通过采用低U因子值的玻璃材料来减少热损失。4

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所