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5.3.1.2 Himmelstemperatur
Erstellung der Modellbibliothek
Die Temperatur des fiktiven Körpers wird im allgemeinen Himmelstemperatur (Tsky )
genannt. Sie hängt ab von der Umgebungstemperatur ( Ta) und der relativen Feuchte ( ϕ)
,
dem Bewölkungsgrad des Himmels ( CCover) und dem momentanen Luftdruck ( patm) . Die
Berechnungen folgen dem in TRNSYS angewendeten Verfahren [Aue-94] und werden in der
Komponente Himmelstemperatur spezifiziert.
Falls die Wetterdaten den Bewölkungsgrad des Himmels nicht enthalten, kann CCover , wie
Abb. 77 zeigt, aus den aktuellen Daten der solaren Einstrahlung abgeschätzt werden. Nachts
liegen jedoch keine Einstrahlungsdaten vor. Der nächtliche Faktor wird daher als konstant
angenommen und auf dem letzten bekannten Wert gehalten. (TRNSYS verwendet hier einen
Mittelwert über den vorausgegangenen Nachmittag.)
Die Himmelstemperatur ( Tsky) lässt sich unter Anwendung der barometrischen Höhenformel
( patm( h)
) und eines Näherungsausdruckes für den Emissionsgrad ( ε0) des klaren Himmels
berechnen, wie in Abb. 77 gezeigt wird. Hierbei wurde zur Charakterisierung der
Feuchte die Sättigungstemperatur TSat genutzt. Die Berechnung der Sättigungstemperatur
( TSat) erfolgt in einer eigenen Komponente.
C Cover
=
patm = p0 ⋅ e
h
1.4286 ⋅ Idif h h
Ibeam + Idiff --------------------------- – 0.3
ρ
-----------
0gh
p0 4 C
o
Tsky = Ta ε0 + ( 1-ε0 )CCover0.8 Ta Umgebungstemperatur C
o
[ ]
TSat Sättigungsdampftemperatur C
o
[ ]
5.3.1.3 Sättigungstemperatur
[ ]
h
Ibeam h
Idiff Abbildung 77: Komponente zur Berechnung der Himmelstemperatur
p 0
Beam Strahlung auf horiz. Fläche
Die Aufgabe dieser Komponente ist die Berechnung der Sättigungsdampftemperatur der
Außenluft bei vorgegebener Umgebungstemperatur ( Ta) und relativer Feuchte ( ϕ)
. Eingangsgrößen
sind die relative Feuchte ( ϕ)
und die Umgebungstemperatur ( Ta) . Beide
Werte sind in typischen Wetterdatenfiles enthalten.
=
=
=
diffuse Strahlung auf horiz. Fläche
Druck auf Meereshöhe
ρ0 = Dichte auf Meereshöhe
g = Erdbeschleunigung
2
ε0 =a + bTSat cTSat dcos 2πt ⎛------------- ⎞ e
⎝24[ h]
⎠
patm p – 0
+ + + ⎛-------------------- ⎞
⎝ [ hPa]
⎠
h = Höhe über Meeresspg. a= 0.711
b= 0.005
h
Ibeam h
Idiff Ta TSat T sky
c= 7.3 10 5 –
⋅
d= 0.013
e= 12 10 5 –
⋅
90