太阳能温度计算器

计算太阳能空气温度对于了解建筑物和户外构造物的热环境至关重要。此计算有助于设计和分析供暖、通风和空调 (HVAC) 系统，以及评估热舒适性和能源效率。

历史背景

太阳能空气温度的概念被开发为一种方法，用于将太阳辐射对建筑物和材料的热性能的影响纳入其中。它表示考虑太阳得热的有效室外温度，并且用于建筑模拟和环境评估中。

计算公式

计算太阳能空气温度的公式 (Tsa) 为：

\[ T{sa} = T{o} + \frac{a \cdot I - Q}{h} \]

其中：

• \(T_{sa}\) 为太阳能空气温度，单位为 °C，
• \(T_{o}\) 为室外温度，单位为 °C，
• \(a\) 为太阳辐射吸收率，
• \(I\) 为总太阳辐照度，单位为 W/m²，
• \(Q\) 为额外红外辐射，单位为 W/m²，
• \(h\) 为辐射的传热系数，单位为 W/m²-K。

计算示例

假设室外温度为 25°C，太阳辐射吸收率为 0.7，总太阳辐照度为 800 W/m²，额外红外辐射为 100 W/m²，辐射的传热系数为 25 W/m²-K。太阳能空气温度将计算如下：

\[ T_{sa} = 25 + \frac{0.7 \cdot 800 - 100}{25} = 25 + \frac{560 - 100}{25} = 25 + 18.4 = 43.4 \text{ °C} \]

重要性和使用场景

太阳能空气温度广泛用于建筑物理学领域，以确定建筑物表面上来自太阳的热负荷。它有助于通过考虑被动式太阳能增益和对遮阳装置的需求来设计节能建筑。它在开发热舒适模型和计算用于空调系统的冷却负荷方面也至关重要。

常见问题

1. 什么是太阳辐射吸收率？

   • 它是入射太阳辐射被表面吸收的部分。不同的材料和颜色具有不同的吸收率。

2. 全球太阳辐照度如何影响太阳能空气温度？

   • 较高的全球太阳辐照度会增加太阳能空气温度，表明太阳辐射产生更多热量。

3. 传热系数起什么作用？

   • 辐射的传热系数量化了表面由于辐射而与其周围环境进行热交换的有效性。较高的系数意味着更有效的热交换。

此计算器简化了估算太阳能空气温度的过程，促进了建筑、环境工程和城市规划领域的更准确、更高效的设计和分析。