23 декабря 2024

RU/EN

Рубрики Вестника

Поиск

Октябрь 2017, № 9 (209)

УДК: 535.317Закируллин Р.С., Оденбах И.А. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СМАРТ-ОКОН С УЧЕТОМ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ЗДАНИЯПредставлены результаты расчета оптимального угла наклона решеток оптического фильтра для смарт-окон с угловым селективным светопропусканием при двойном остеклении, при постоянном азимуте ориентации окон по сторонам света, для разных географических широт при одинаковой долготе здания. Для сравнения, расчеты проведены для середины самого жаркого периода года и дня с максимальной солнечной радиацией. Проведены также расчеты для городов, находящихся в разных полушариях и имеющих не только разную широту, но и долготу. Угловая селективность светопропускания смарт-окна достигается за счет применения в оконной конструкции оптического фильтра с двумя наклонными поверхностными решетками, состоящими из поглощающих, отражающих или рассеивающих параллельных полос. Показана возможность угловой селективной фильтрации прямого солнечного излучения с учетом географических координат здания, траектории cолнца, сезонного и суточного распределения интенсивности солнечного излучения. Смарт-окна с оптическими фильтрами предназначены для обеспечения гигиенических требований к естественному и искусственному освещению и инсоляции, приведенных в санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях».Ключевые слова: солнечная радиация, оптический решеточный фильтр, угловая селективная характеристика, направленное светопропускание, оптимальный угол наклона, широта, долгота, гигиенические нормы.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Höhn, O., Kraus, T., Bauhuis, G., Schwarz, U.T., Bläsi, B. Maximal power output by solar cells with angular confinement. — Opt. Express. — 22 (S3). — A721. — 2014.

2. Gruneisen, M.T, Sickmiller, B.A., Flanagan, M.B., Black, J.P., Stoltenberg, K.E., Duchane, A.W. Adaptive spatial filtering of daytime sky noise in a satellite quantum key distribution downlink receiver. — Optical Engineering. — 55 (2). — 026104. — 2016.

3. Peters, M., Goldschmidt, J.C., Loeper, P., Bläsi, B., Willeke, G. Lighttrapping with angular selective filters. — Proceedings of the 23^rd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. — Valencia, Spain. — 1-5 September 2008.

4. Shanbhogue, H.G., Nagendra, C.L., Annapurna, M.N., Kumar, S.A., Thutupalli, G.K.M. Multilayer antireflection coatings for the visible and near-infrared regions. — Appl. Opt. — 36. — P. 6339–6351. — 1997.

5. Kennedy, S. R., Brett, M. J. Porous Broadband Antireflection Coating by Glancing Angle Deposition. — Appl. Opt. — 42, No. 22. — P. 4573–4579. — 2003.

6. Berning, P.H. Principles of design of architectural coatings. — Appl. Opt. — 22. — P. 4127–4141. — 1983.

7. Horowitz, F., Pereira, M.B., de Azambuja, G.B. Glass window coatings for sunlight heat reflection and co-utilization. — Appl. Opt. — 50. — C250–C252. — 2011.

8. Mazilu, M., Miller, A., Donchev, V.T. Modular Method for Calculation of Transmission and Reflection in Multilayered Structures. — Appl. Opt. — 40. — P. 6670–6676. — 2001.

9. Лапшин, Б., Петраков, В. Синтез оптических многослойных фильтров. — Компоненты и технологии. — 10. — С. 150–153. — 2006.

10. G. Bader, G., Ashrit, P. V., Truong, V.-V. Transmission and Reflection Ellipsometry of Thin Films and Multilayer Systems. — Appl. Opt. — 37. — P. 1146–1151. — 1998.

11. Look, D.C., Johnson, W.L. Transmittance of photochromic glass at environmental extremes. — Appl. Opt. — 18. — P. 595–597. — 1979.

12. Ferrari, J. A., Perciante, C. D. Two-state model of light induced activation and thermal bleaching of photochromic glasses: theory and experiments. — Appl. Opt. — 47. — P. 3669–3673. — 2008.

13. Nikonorov, N.V., Sidorov, A.I., Tsekhomski, V.A., Vinogradova, O.P. Low-threshold nonlinear-optical response of photochromic glasses with copper chloride nanocrystals. — J. Opt. Technol. — 75. — P. 809–812. — 2008.

14. Crow, I.D., Borrelli, N.F., Seward III, T.P., Chodak, J. Lightguiding in Photochromic Glasses. — Appl. Opt. — 14. — P. 580–585. — 1975.

15. Gao, Y., Luo, H., Zhang, Z., Kang, L., Chen, Z., Du, J., Kanehira, M., Cao, C. Nanoceramic VO2 thermochromic smart glass: A review on progress in solution processing. — Nano Energy. — 1 (2). — P. 221–246. — 2012.

16. Seeboth, A., Ruhmann, R., Mühling, O. Thermotropic and Thermochromic Polymer Based Materials for Adaptive Solar Control. — Materials. — 3. — P. 5143–5168. — 2010.

17. Andersson, A.M., Granqvist, C.G., Stevens, J.R. Electrochromic LixWO3/poymer laminate/LiyV2O5 device: toward an all-solid-state smart window. — Appl. Opt. –28. — P. 3295–3302. — 1989.

18. Niklasson, G.A., Granqvist, C.G. Electrochromics for smart windows: thin films of tungsten oxide and nickel oxide, and devices based on these. J. Mater. Chem. — 17. — P. 127–156. — 2007.

19. Hamberg, I., Granqvist, C.G. Color properties of transparent and heat-reflecting MgF2-coated indium-tin-oxide films. — Appl. Opt. — 22. — P. 609–614. — 1983.

20. Cимовский, К.Р. О материальных параметрах метаматериалов (Обзор). — Оптика и спектроскопия. — 107, № 5. — С. 766–793. — 2009.

21. Simovski C.R. On electromagnetic characterization and homogenization of nanostructured metamaterials. — J. Opt. — 13. — 013001. — 2011.

22. Hamberg, I., Svensson, J.S.E.M., Eriksson, T.S., Granqvist, C.G., Arrenius, P., Norin, F. Radiative cooling and frost formation on surfaces with different thermal emittance: theoretical analysis and practical experience. — Appl. Opt. — 26, No. 11. — P. 2131–2136. — 1987.

23. Ribbing, C.G. Beryllium oxide: a frost-preventing insulator. — Opt. Lett. — 15. — P. 882–884. — 1990.

24. Куренкова, Е. Гардины, шторы, жалюзи. — М.: Дом, 2008. — 210 с.

25. Куропаткина, М.В. Ставни, навесы, жалюзи. — М.: Вече, 2006. — 192 с.

26. McNeil, A., Jonsson, J.C., Appelfeld, D., Ward, G., Lee, E.S. A validation of a ray-tracing tool used to generate bi-directional scattering distribution functions for complex fenestration systems. — Solar Energy. — 98. — P. 404–414. — 2013.

27. Andersen, M. Light distribution through advanced fenestration systems. — Building Research & Information. — 30, No. 4. — P. 264–281. — 2002.

28. Fernandes, L.L., Lee, E.S., McNeil, A., Jonsson, J.C., Nouidui, T., Pang, X., Hoffmann, S. Angular selective window systems: Assessment of technical potential for energy savings. — Energy and Buildings. — 90. — P. 188–206. — 2015.

29. Blanc, P., Espinar, B., Geuder, N., Gueymard, C., Meyer, R., Pitz-Paal, R., Reinhardt, B., Renne, D., Sengupta, M., Wald, L., Wilbert, S. Direct normal irradiance related definitions and applications: The circumsolar issue. — Solar Energy. — 110. — P. 561–577. — 2014.

30. Page, J., Albuisson, M., Wald, L. The European Solar Radiation Atlas: A valuable digital tool. — Solar Energy. — 71 (1). — P. 81–83. — 2001.

31. Lee, T., Oppenheim, D., Williamson, T.J. Australian Solar Radiation Data Handbook. Energy Research and Development Corporation, Canberra. — 1995.

32. Marion, W., George, R. Calculation of solar radiation using a methodology with worldwide potential. — Solar Energy. — 71 (4). — P. 275–283. — 2001.

33. Gueymard, C. The sun's total and spectral irradiance for solar energy applications and solar radiation models. — Solar Energy. — 76 (4). — P. 423–453. — 2004.

34. Zakirullin, R.S. Сreating optical filters with angular-selective light transmission. — Appl. Opt. — 54, No. 21. — P. 6416–6419. — 2015.

35. Zakirullin, R.S., Letuta, S.N. A smart window for angular selective filtering solar radiation. — Solar Energy. — 120. — P. 585–592. — 2015.

36. Пат. 2509324 Российская Федерация. Способ регулирования направленного светопропускания / Закируллин Р.С. — № 2012130148/28; заявл. 17.07.12; опубл. 10.03.14, Бюл. № 7. — 3 с.

37. Закируллин, Р.С. Способ оптимизированной угловой селективной фильтрации солнечного излучения. — Вестник Оренбургского гос. ун-та. — 8. — С. 182–189. — 2017.

О статье

Авторы: Закируллин Р.С., Оденбах И.А.

Год: 2017

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru