Расчет солнечной радиации необходим при разработке раздела проектной документации «Мероприятия по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности и требований оснащенности зданий, строений и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов». В рамках разработки этого раздела необходимо рассчитать величину удельной характеристики теплопоступлений в здание от солнечной радиации. Для расчёта вышеуказанной величины необходимо знать величины потоков суммарной солнечной радиации, приходящей за отопительный период на горизонтальную и вертикальные поверхности. Эти значения можно получить либо расчётным путём, либо взять из нормативной документации.
Методика расчета солнечной радиации
1) Определяется суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность для каждого месяца, а затем для всего отопительного периода.
Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация на горизонтальную поверхность Qhor, МДж/м2, при действительных условиях облачности за отопительный период для каждого климатического района строительства определяется по формуле:

где Qihor – суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности для i-го месяца отопительного периода, МДж/м2;
a – доля дней месяца, приходящихся на отопительный период (принимается для более точного расчета поступлений от солнечной радиации в месяцы начала и конца отопительного периода);
m – число месяцев в отопительном периоде, включая месяцы начала и конца отопительного периода.
2) Определяются суммарные величины солнечной радиации для вертикальных поверхностей различной ориентации для каждого из месяцев, а затем и для всего отопительного периода:

где Sihor, Dihor – величины прямой и рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м2;
ki,j – коэффициент пересчета прямой солнечной радиации с горизонтальной поверхности на вертикальную для i-го месяца отопительного периода для j-й ориентации.
Алгоритм проведения расчёта солнечной радиации:
1. выписать среднемесячные температуры в период с августа по июнь.
2. построить гистограмму среднемесячных температур.
3. Гистограмму перестроить в график изменения температуры так, чтобы он проходил через центры участков гистограммы и вместе с вертикальными линиями, обозначающими начало и конец данного месяца, образовывал равные по площади кривоугольные треугольники выше и ниже данного участка гистограммы.
4. На графике параллельно оси абсцисс провести горизонтальную прямую линию на уровне наружной температуры 8 °С (начало и конец отопительного периода).
5. По точкам пересечения прямой 8 °С и графика изменения наружной температуры с округлением до 1 дня находятся значения продолжительности отопительного периода Zо.п., сут., месяцы, входящие в отопительный период, и количества дней, приходящихся на отопительный период в месяцах начала и конца отопительного периода.

Поток суммарной солнечной радиации, приходящей за отопительный период на горизонтальную и вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, кВт • ч/м2 (МДж/м2)
Населенный пункт |
Горизонтальная поверхность |
Ориентация вертикальной поверхности на |
С |
СВ/СЗ |
В/З |
ЮВ/ЮЗ |
Ю |
Архангельск |
367 (1 322) |
122 (441) |
145 (521) |
209 (752) |
288 (1 038) |
320 (1 150) |
Астрахань |
322 (1 160) |
91 (325) |
97 (349) |
172 (619) |
300 (1 079) |
370(1 331) |
Волгоград |
307 (1 105) |
94 (336) |
100 (359) |
162 (583) |
261 (940) |
314 (1 130) |
Иркутск |
571 (2 055) |
149 (537) |
177 (637) |
310 (1 118) |
495 (1 783) |
581 (2 094) |
Краснодар |
241 (868) |
76 (273) |
78 (283) |
121 (435) |
194 (698) |
235 (845) |
Курск |
309 (1 112) |
104 (374) |
110 (396) |
168 (604) |
259 (934) |
309 (1 101) |
Москва |
322 (1 158) |
112 (403) |
119(428) |
176 (633) |
260 (935) |
299 (1 075) |
Нижний Новгород |
312 (1 122) |
106 (381) |
114 (410) |
172 (619) |
255 (917) |
294 (1 058) |
Пятигорск (Ставропольский край) |
375 (1 350) |
116 (417) |
123 (444) |
187 (674) |
294 (1 060) |
355 (1 276) |
Самара |
338 (1 220) |
104 (374) |
113 (405) |
185 (668) |
298 (1 076) |
355 (1 276) |
Сочи (Краснодарский край) |
162 (582) |
46 (167) |
48 (171) |
82 (295) |
148 (533) |
187 (676) |
Хабаровск |
576 (2 074) |
143 (515) |
162 (582) |
314 (1 130) |
541 (1 946) |
665 (2 393) |
Чита |
634 (2 281) |
157 (565) |
188 (676) |
349 (1 255) |
586 (2 108) |
701 (2 522) |
|
Суммарная солнечная радиация на горизонтальные и вертикальные поверхности в зависимости от географических координат
СНиП 23-01-99. Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на горизонтальную поверхность при безоблачном небе. МДж/м2 . РФ в зависимости от месяца и географической широты. 40-68 ° с.ш.
Месяц |
Географическая широта, град. с.ш. |
|
40° с.ш. |
44° с.ш. |
48° с.ш. |
52° с.ш. |
56° с.ш. |
60° с.ш. |
64° с.ш. |
68° с.ш. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Январь |
322 |
261 |
207 |
164 |
113 |
68 |
35 |
— |
Февраль |
417 |
365 |
324 |
270 |
220 |
169 |
134 |
112 |
Март |
639 |
603 |
565 |
528 |
467 |
406 |
405 |
282 |
Апрель |
757 |
724 |
702 |
678 |
650 |
612 |
585 |
567 |
Май |
893 |
872 |
862 |
850 |
840 |
825 |
824 |
809 |
Июнь |
897 |
889 |
881 |
880 |
873 |
877 |
864 |
865 |
Июль |
891 |
886 |
877 |
882 |
875 |
856 |
855 |
889 |
Август |
803 |
768 |
736 |
719 |
695 |
660 |
641 |
639 |
Сентябрь |
654 |
619 |
589 |
540 |
486 |
454 |
400 |
355 |
Октябрь |
510 |
465 |
406 |
344 |
267 |
208 |
173 |
122 |
Ноябрь |
358 |
308 |
254 |
194 |
127 |
84 |
56 |
34 |
Декабрь |
298 |
234 |
184 |
126 |
84 |
47 |
— |
— |
|
СНиП 23-01-99. Таблица 5 — Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на вертикальную поверхность при безоблачном небе, МДж/м2. РФ. В зависимости от месяца, ориентации поверхности и географической широты.
Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на
вертикальную поверхность при безоблачном небе , МДж/м2. |
|
Ориентация |
Географическая широта, ° с.ш. |
|
40° с.ш. |
44° с.ш. |
48° с.ш. |
52° с.ш. |
56° с.ш. |
60° с.ш. |
64° с.ш. |
68° с.ш. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Январь |
|
В/З |
233 |
199 |
174 |
143 |
104 |
67 |
41 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
511 |
467 |
423 |
371 |
313 |
250 |
192 |
|
|
Ю |
687 |
636 |
560 |
495 |
425 |
338 |
242 |
|
|
Февраль |
|
В/З |
271 |
249 |
228 |
210 |
187 |
156 |
127 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
482 |
475 |
452 |
424 |
394 |
359 |
324 |
|
|
Ю |
618 |
612 |
595 |
566 |
528 |
482 |
397 |
|
|
Март |
|
СВ/СЗ |
188 |
184 |
175 |
152 |
130 |
118 |
108 |
|
|
В/З |
389 |
390 |
381 |
365 |
327 |
308 |
282 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
546 |
564 |
579 |
572 |
556 |
552 |
546 |
|
|
Ю |
619 |
661 |
692 |
692 |
673 |
654 |
630 |
|
|
Апрель |
|
С |
117 |
114 |
112 |
110 |
106 |
109 |
111 |
116 |
|
СВ/СЗ |
257 |
256 |
254 |
243 |
236 |
239 |
242 |
257 |
|
В/З |
432 |
436 |
443 |
459 |
480 |
497 |
487 |
491 |
|
ЮВ/ЮЗ |
489 |
512 |
536 |
557 |
592 |
621 |
674 |
746 |
|
Ю |
450 |
500 |
543 |
558 |
638 |
685 |
671 |
673 |
|
Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на
вертикальную поверхность при безоблачном небе , МДж/м2. |
|
Ориентация |
Географическая широта, ° с.ш. |
|
40° с.ш. |
44° с.ш. |
48° с.ш. |
52° с.ш. |
56° с.ш. |
60° с.ш. |
64° с.ш. |
68° с.ш. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Май |
|
С |
165 |
163 |
165 |
176 |
183 |
185 |
194 |
177 |
|
СВ/СЗ |
322 |
326 |
332 |
332 |
326 |
329 |
328 |
320 |
|
В/З |
472 |
485 |
499 |
512 |
528 |
547 |
550 |
546 |
|
ЮВ/ЮЗ |
449 |
487 |
529 |
573 |
607 |
649 |
716 |
745 |
|
Ю |
331 |
383 |
440 |
497 |
541 |
592 |
640 |
681 |
|
Июнь |
|
С |
195 |
196 |
205 |
206 |
223 |
236 |
262 |
292 |
|
СВ/СЗ |
344 |
346 |
362 |
370 |
375 |
414 |
452 |
486 |
|
В/З |
462 |
470 |
492 |
512 |
541 |
559 |
607 |
648 |
|
ЮВ/ЮЗ |
404 |
436 |
504 |
514 |
550 |
580 |
612 |
642 |
|
Ю |
258 |
307 |
371 |
427 |
469 |
512 |
554 |
596 |
|
Июль |
|
С |
213 |
188 |
197 |
212 |
215 |
219 |
237 |
278 |
|
СВ/СЗ |
325 |
330 |
335 |
340 |
350 |
359 |
382 |
440 |
|
В/З |
453 |
478 |
494 |
518 |
541 |
554 |
576 |
643 |
|
ЮВ/ЮЗ |
395 |
432 |
473 |
511 |
542 |
572 |
630 |
693 |
|
Ю |
293 |
343 |
398 |
452 |
501 |
546 |
591 |
646 |
|
Август |
|
С |
135 |
134 |
132 |
130 |
127 |
130 |
132 |
|
|
СВ/СЗ |
280 |
274 |
270 |
268 |
264 |
264 |
261 |
|
|
В/З |
442 |
447 |
451 |
457 |
466 |
482 |
500 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
458 |
488 |
518 |
542 |
567 |
598 |
626 |
|
|
Ю |
387 |
430 |
477 |
520 |
552 |
589 |
600 |
|
|
Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на
вертикальную поверхность при безоблачном небе , МДж/м2. |
|
Ориентация |
Географическая широта, ° с.ш. |
|
40° с.ш. |
44° с.ш. |
48° с.ш. |
52° с.ш. |
56° с.ш. |
60° с.ш. |
64° с.ш. |
68° с.ш. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Сентябрь |
|
СВ/СЗ |
214 |
205 |
195 |
191 |
185 |
180 |
177 |
|
|
В/З |
378 |
374 |
372 |
371 |
366 |
356 |
345 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
475 |
496 |
529 |
530 |
547 |
554 |
544 |
|
|
Ю |
440 |
536 |
561 |
584 |
608 |
610 |
612 |
|
|
Октябрь |
|
СВ/СЗ |
173 |
148 |
125 |
110 |
95 |
77 |
62 |
|
|
В/З |
336 |
314 |
283 |
263 |
239 |
208 |
177 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
524 |
520 |
508 |
490 |
476 |
466 |
456 |
|
|
Ю |
612 |
625 |
625 |
611 |
598 |
584 |
522 |
|
|
Ноябрь |
|
В/З |
237 |
218 |
192 |
166 |
139 |
107 |
78 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
472 |
449 |
424 |
392 |
346 |
296 |
245 |
|
|
Ю |
636 |
617 |
597 |
543 |
486 |
412 |
325 |
|
|
Декабрь |
|
В/З |
209 |
180 |
147 |
121 |
93 |
65 |
42 |
|
|
ЮВ/ЮЗ |
453 |
410 |
361 |
305 |
245 |
179 |
115 |
|
|
Ю |
651 |
609 |
536 |
475 |
400 |
296 |
192 |
|
|
|