Расчет теплопередачи через ограждающую конструкцию с полупрозрачным экраном

Расчет теплопоступлений через ограждения является важной частью задачи прогнозирования летнего теплового режима здания под прозрачным куполом, интерес к строительству которых в северных регионах возрос в последнее время. В работе рассмотрена относительно простая, пригодная для инженерных расчетов модель теплопередачи через ограждающую конструкцию с полупрозрачным экраном, позволяющую учесть парниковый эффект. Для верификации модели было проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных и получено их хорошее согласие, что подтверждает работоспособность предложенной модели. Показано, что наличие полупрозрачного экрана из-за парникового эффекта значительно изменяет температуру стены здания под куполом и величину теплового потока, откуда следует важность учета таких факторов, как оптические свойства экрана, температура небесного свода и других климатических факторов при расчете теплового режима купольных систем.

1. Optimal control of greenhouse cultivation / G. Van Straten, E. Van Willigenburg, R. Van Henten, R. Van Oothghem. – 2011. – New York. – CRC Press, Taylor and Francis.

2. Pavlov, M. Modeling of greenhouse radiant heating / M. Pavlov, S. Lukin and O. Derevianko // MATEC Web of Conferences. – 2018. – V.193 (03006).

3. Modeling and experimental validation of heat transfer and energy consumption in an innovative greenhouse structure / M. Taki, Y. Ajabshirchi, S. F. Ranjbar [et al.] // Information Processing in Agriculture. – 2016. – V. 3. – № 3. – P. 157-174.

4. Joudi, K. A dynamic model and an experimental study for the internal air and soil temperatures in an innovative greenhouse / K. Joudi, A. Farhan // Energy Convers Manage. – 2015. – № 91. – P. 76–82.

5. Development of a model to calculate the overall heat transfer coefficient of greenhouse covers / A. Rasheed, J. W. Lee, H. W. Lee // Spanish Journal of Agricultural Research. – 2017. – V. 15. – Issue 4, e0208. – 11 p.

6. Carlini, M. Modelling and simulation for energy production parametric dependence in greenhouses / M. Carlini, S. Castellucci // Mathematical Problems in Engineering. – 2010. – V. 2010. – Article ID 590943. – 28 p.

7. Simulation of Radiation and Crop Activity in a Greenhouse Covered with Semitransparent Organic Photovoltaics / C. Baxevanou, D. Fidaros, N. Katsoulas [et al.] // Applied Sciences (2076-3417). – 2020. – V. 10. – Issue 7. – P.2550.

8. Timofeev, A. M. Effect of Semitransparent Screen on Heat Transfer through a Flat Wall / A. M. Timofeev, A. R. Prokopiev, E. N. Alekseeva // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – V. 666(3), 032089.

9. Review of external convective heat transfer coefficient models in building energy simulation programs: implementation and uncertainty / M. Mirsadeghi, D. Cóstola, B. Blocken, J. L. M. Hensen // Appl Therm Eng. – 2013. – V.56(1–2). – P.134–51.

10. Defraeye, T. Convective heat transfer for exterior building surfaces: existing correlations and CFD modelling / T. Defraeye, B. Blocken, J. Carmeliet J. // Energy Convers Manag. – 2011. – V. 52(1). – P. 512–22.

11. Chudley, R. Building Construction Handbook / R. Chudley, R. Greeno. – 2010. – Elsevier. – 828 p.