Курсовая работа: Енергохолодильні системи вагонів та їх технічне обслуговування

Теплова енергія сонячної радіації, що досягає земної поверхні, вноситься головним чином променями видимої та інфрачервоної області спектра. Основним поглиначем ультрафіолетових променів є озон. Пил, що міститься в атмосфері, викликає сильне поглинання променів короткохвильової частини спектра від ультрафіолетових до синіх. Інфрачервона радіація з довжинами хвиль від 0,9 до 3 мкм помітно поглинається парами води, що знаходяться в повітрі.

Спектральний склад сонячної радіації, що досягає земної поверхні, залежить від висоти сонця над обрієм. Чим вище сонце, тим меншу товщу атмосфери проходить сонячна радіація.

Інтенсивність сонячної радіації залежить також від географічної широти місцевості, пори року, години дня. Крім того, вона приймає різні значення для горизонтальних (дах) і вертикальних (стіни) поверхонь.

Повний вплив сонячної радіації складається з прямого опромінення Сонцем (пряма сонячна радіація) і опромінення з боку атмосфери, що розсіює сонячні промені (розсіяна сонячна радіація).

Інтенсивність прямої сонячної радіації, кДж/м² ´год, на поверхню, перпендикулярну до напрямку променів, можна визначити за наступною формулою:

, (3.3)

де 4900 – сонячна стала;

h - висота Сонця, град або рад (h = 46)

r - коефіцієнт прозорості атмосфери, що змінюється в межах від 0,7 до 0,8 (r = 0,75).

Висота Сонця h обчислюється за формулою:

sinh=sinj´sind +cosj´ cosd´cosg, (3.4)

де j - географічна широта (j=55⁰ );

d - схилення Сонця();

g - годинний кут ().

Оскільки 1 годині відповідає поворот Землі навколо осі на рад (15°), то g=t₁ рад, або g=15t₁ град, де t₁ – місцевий час в годинах, який відлічується після півдня.

Отримуємо:

Sinh=sin55*sin20+cos55*cos20*cos45=0.6585

І інтенсивність прямої сонячної радіації:

I_n =4900*(0,6585/0,6585+((1-0,75/0,75)))=3252,999

Інтенсивність прямої сонячної радіації на горизонтальних і вертикальних поверхнях плоских конструкцій огородження, до яких можуть бути віднесені дахи і стіни вагонів, виражаються відповідно формулами:

(3.5)

I_дах =3252,999*0,6585=2142,09

, (3.6)

де a_с - це азимут Сонця ()

x - кут, що визначає положення вертикальної поверхні відносно меридіана( x=0⁰ ).

sina_с = (3.7)

sina_с =cos20*sin55/cos46=1,1

I_ст =3252,999*cos46°*sin(73°-0)=2485,7

Для визначення інтенсивності повної сонячної радіації необхідно скласти інтенсивності прямої і розсіяної радіації. Інтенсивність розсіяної сонячної радіації, що діє на горизонтальну поверхню, можна визначити по формулі: