Прибор для определения характеристик инсоляции и соллдезащитных устройств

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 236875 Союз Советских Социалистических Республики (я 35 вис мое от авт. свидетельства Хо Заявлено 11,т.1967 ( 1149160/18-1 с присоединением заявки хо хл, 42 п.ЧП 1 х Ст 09 Коиитет по делам изобретений и открытиПриоритетОпубликовано 03.1.1969. Бюллетень,хз 7 Дата опубликования описания 23 Х 1.1969 11 х 522 4 о(088.8 при Спеете Министрае СССРвторзобретения Г. Т. Мели ый институт общественнь и проекя жилых ового даний.ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ИНСОЛЯЦИЙ И СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВпапки, на однои его узлы. Принявитель Зональный таучно-иеследовательск .и экспериментального проектирова.Данное изобретение относится к геофизике, астрономии и может быть использовано при проектировании строительных зданий, а также в других областях, где необходимо определять характеристики солнечной радиации,Известны приборы д,я определения характеристик инсоляций и солнцезащитных устройств, состоящие.из неподвижного основания, на которое нанесены проекции графических функций, определяющих искомые величины только для определенного пуТкта на Земле и в определенный период времени.Предлагаемый прибор позволяет определять характеристики инсоляции для любого часа, ,даты и пункта на земной поверхности. Выполненный в совокупности с астрономическим преобразователем координат, он состоит из одного неподвижного основания с нанесенными на ч.го поверхность прямоугольной, концентричнокрутовой и радиально-эллиптической координагными сетками, двух вращающихся прозрачных дисков, несущих изображения определенных проекций, двух дисков с индексами и двух линеек, установленных с возможностью пере. мещенНя перпендикудярно друг другу, на одной из которых натянута струна с двумя бегунками,Прибор оформлен в видестороне которой установлены ципиальная схема прибора представлена на фиг. 1.11 а неподвижное основание нанесены трикоординатные сетки: прямоугольная, концентрично-круговая и радиально-эллиптическая.Относительно основания и друг друга вращаются четыре соосно установленных прозрачных диска приблизительно одинаковых размеров.Иа поверхнссть первого диска нанесена проекция видимого движения Солнца на меридияняльну 1 о плоскость в Виде пх чка пяряллельнь 1 прямых, псресекаемых почасовыми реперными линиями, на повсрхность второго диска-проекции строительных элементов здания в виде линий фасада, дополненных прямоугольной и концентрично-круговой координатными сетками, на поверхность следующих дисков (один из них может быть в виде сектора) - радиальные индексы в виде штриховых шкал. Прибор СНЯОЖЕН ТакжЕ ДВУхЯ ПРОЗРЯЧНЫХИ ЛИНЕЙКЯ- ми, установленными перпендикулярно друг другу с возможностью перемещения. Все диски имеют выступы, благодаря которым они могут вращаться вокруг общей оси.25 Более подробное объяснение нанесенных насоответствующих дисках проекций представлено на фиг, 2 - 6.Осованнес прибора служит металлическийили пластмассовый лист, на который нанесены 30 лини 1 и Н 1 каль 1. Окружность 1 представл 51 ет10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 сооой проекцию неоосвода на горгизонтальную плоскость. Лцн;гя 2 является линией пересечения вертикальной и горизонтальной плоскостей проекции и одновременно направлением юг - север (5, Л) для северного полушария, и север - юг (Лг, 5) для южного полушария. Линии 16 и 16 со шкалой огго в сочетании с прозра гным диском фиг. 5 опрсделягот процент пропускания солнечной радиац,ш стеклом.Все остальные линии и шкалы фиг. 3 определяют в сочетанш с прозрачными дисками фиг, 4 и 5 актинометрические и геометрические характеристики облучения, подробности которых даны нике в описании взаимодействия частей прибора.Г 1 а первый прозрачный диск (фиг. 3) нанесены вертикальные следы плоскостей суточного движения Солнца, Это параллельные линци 3 (линии дат) и дуги эллипсов 4 (лшгии часов) из элементарной астронохгии.Центральная линия дат 6 со сгрелкой соответствует склоненшо б = О. Траектории дат 3 приведены для первого, десятого и двадцатого чисел каждого месяца, 1-1 али ше шкалы склоценцй позволяет дополнить эти траектории лгобой промежуточной, отвечающей в точности нужной да те.11 ад часов.ог; лиггиями 4 проставлены часыдо и после полудня для северного полушария, а под нцми - часы для южного полушария.Стрелка пропгв пулевого деления служит для установки диска по широте местности, Диск закреггляют В нужном положении прижимом к основе шляпкой винта Т.Иа другом прозрачном диске (фиг. 4) материализуется плац местности, окаймленный линией горизоцта 1, на который цацсссцы планы вертикальных плоскостей ЛВ по диаметру 2, и Лг, В, по диаметру 4, облучасмой Солнцем со стороны квадратной сеткц 6. 1 аклонцые линии 3 представляют собой следы фиктивных вертикальных плоскостей, расположенных по диагоналям проемов, необходимые для определения продолжцтельности инсоляции через проемы различных габаритов. Шкалы 4 определяют косинус угла падения луча (созг) на вертикальную плоскость, исходя из горизонтальной проекции Солнца С. Кривые 8 и 9 служат для быстрого определения процента пропускания радиации К% при сов ( 06 по шкалам 2 через одно цли два вертикальных стекла или наклонные стекла гелиоустановок.Эти кривые дублируют линии 16 и 16 фиг, 3, по которой можно также определить коэффициент пропускания К% при любых зцачениях, но путем дополнительной сноски по циркулярной сетке 7, Шкалы 2 наносят для стекол разной прозрачности. Периферийные шкалы 6 фиксируют азимуты по отцошенно к фасадной линии.Шкалы 2 служат также масштабом в решении некоторых задач по длинам теней, по затенению различных объектов солнцезащитными устройствами и по расчету гелиоустановок. 11 а двух последних прозрачных дисках (фиг. 5, 6) нанесены радиальные штриховые гпгдсксы, прг- чем на о.гном материализуется гор.гзоггтал- ная п)зоскг,и 5 луча, па други)г, которлг можс быть выполцен в виде прозрачного сскгора (фиг. 6), - вертикальн ая проскши. Рад:гуссектора несколько больше радиуса его диска, благодаря чему возникает возможность поворота врунуо сектора под;иском. Две под. - вижные взаимноперпендикулярные ирозрачпыс линейки (фиг. 7) скользят по поверхности прцбора и служат для облегчения с:осок. 11 сйлоновые нити, прикрепленные и винтам и цсрск;нутыс через ообышки, сохраняот перно гд:- к.гя ргтосПервой операцией является установка стрелки диска В против угла 1, заданной широты местности на основе Л. Для этого отпускают стопор Т (фиг. 9 и 1) и поворачцвагот диск В до тех пор, пока стрелка нулевого склоне:гия (фиг. 8) не остановится протиз южного значсния угла гг на шкале 8 основы Л (ф.гг, 2),после чего стопорят диск В. Для южной широты угол читается по шкале 9 (фиг. 2). В такомположении (фггг. 8) точка пересечения линийдаты 4 и часа 6 на диске В является всртикальцои проекцией Солнца С.Высоту Солнца 1 г читаем иа основе .1 в точке Л (фиг. 8), здесь жс по шкале с 1 д/г находим длину тени на 1 гг высоты. Точк гг и г 1,определяют соответственно плотность прямойсолнечной радиации на плоскость, перпендикулярную лучу, и ца горизоцталгигую плоскость в гкгг гггг- час. Точка гг опре:геляет косгп) с угла падения 2 на горизонтальную поверхность.Точку С горизонтальнои проекшш Солнцанаходим, следуя из С по 6 и 7 до С, пользуясьлинейками сносок. Горизонтальной проекциейлуча Солнца будет отрезок СО, вертикальцоц - СО. Азимут Солнца х читаем по шкале1 гг основы (фш. 2),Проекции лучей, т. е. СО и СО, приобретутбольшуго наглядность, если мы наведем на нихлинии диска 1 г и сектора Е (фиг. 2 и 6) поворотом последних.Примечания: 1) для географических пунктов на эквагоре горцзонтальные проекции(фиг. 10) Со,гцца определягот отсчетом времени ОСг, равного по чцслу часов и минут времени КС. 2) для географических пунктов взоне экватора удобнее пользоваться циркулярно-концентрической сеткои.Определение характеристик солнечного облучения вертикальной плоскости:Поворотом диска С (фиг. 4 и 2) устанавливают след дгд в соогветствии с его привязкойна карте по странам света, руководствуясьобозначениялги 5 ЛЕТ и делениями в градусахпо когуру горизонта на основе,1.11 римечание: поворот диска С це нарушаетпредыдущей настроггки дисков В, В и Е, таккак диск В застопорен, а диск Й и сектор Енаходятся по другую сторону неподвижногопрозрачного лила В (фш. 2), которого можетпе быть, 236875Для расчетов по гелиоустановкам линия др принимает другое толкование, а именно; она представляет собой продольный разрез гелиоустановок, ориентированных на юг (или на север в южном полушарии) наклонно к земле под углом р, устанавливаемым вращением диска С (линия 4 на фиг, 11).Солнце, начиная с восхода (фпг. 9), т. е. начиная с часа бь освещает вертикальную плоскость од 1 до тех пор, пока траектория Солнца по неоосводу не пересечет эту плоскость, В этот момент Солнце оказывается в точечке е небосвода, определяемой пересечением 4 и 3. Соответствующий час дня читаем по часовой линии 5, проходящей через точку е.При положении солнца СО находят косинус угла падения солнечного луча на вертикальную плоскость, следуя по с в виде отрезка о 1. Одновременно, следуя по етп, получают процент К% пропускания солнечной радиации вертикальным листом стекла. Коэффициент вхождения солцечной энергии через окна в толстых ограждениях определяют по азимуту луча и его наклону читаемым на приборе.Для расчета гелиоустановок типа горячего ящика, ориентированных на юг (см, фиг, 11), достаточно условиться считать линию АВ (фиг. 5) (она же линия дд, фиг. 8 диска С) разрезом плоскости гелиоустановки меридианальной плоскостью. Установив АВ под углом р наклона и опустив перпендикуляр (по сетке фиг. 5) из точки Свертикальной проекцци Солнца на нормаль к плоскости установки, определяют (по диску 2)т (от=сов), откуда, продолжив ст до тоек д и с пересечения, получают множитель,ид=соя Ко,. Плотность солнечной радиации при одинарном остек.венин будет Ях соМ ОКО = Я.оцр или Яхтс. Когда сов 1 =: 0,7, сносят оьч на ои, иполучают данные гп 1 д 1 и п,с, по кривым цаоснове,Предмет изобретения1. Прибор для определения характеристик10 инсоляций и солнцезащитных устройств зданийи сооружений, содержащий неподвижное основание, четыре прозрачных диска, установленных с возможностью вращения вокруг общейоси относительно друг друга и основания, отличающийся тем, что, с целью проведения геометрических и энергетических расчетов солнечной инсоляции для любой точки земного шара,любой даты,и часа, ца неподвижное основаниенанесены прямохгольная, концентрично-крх гаван ц радцальо-эл,иптическая координатныесетки в окружности, имитирующей плоскостьгоризонта, с градусными угловыми делениями,на двух прозрачных дисках - проекции видимого движения Солнца на меридианальную25 плоскость в виде пучка параллельных прямых,пересекаемых почасовыми реперными линиями, и проекции строительных элементов зданийв виде линий фасада, дополнительных прямоугольной и концентрично-круговой координат 30 ными сетками соответственно; на два другихпрозрачных диска нанесены штриховые индексы.2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что онснабжен установленными с возможностью пе 35 ремещения двумя поперечными прозрачнымилинейками, на одну из которых натянута струна с двумя бег, нками,фиг 1 Сосгавитсль М. И, Илленкотов Тскред А, А, Камышннкова Корректор С. М. Сигал диктор Б. Б, Ф Типография, пр. Сапунова,Заказ 11546 Тираж 480 Подписное1111 ИЫПИ Комитета по делам изобретений и огкрытий при Совсгс Министров СССРМосква, Центр, ир. Серова, д. 4