M04-Meteorologické základy

I, kterou definujeme jako množství zářivé energie, jež za jednotku
času dopadá na jednotkovou plochu orientovanou kolmo ke slunečním
paprskům. Na plochu kolmou ke slunečním paprskům dopadá na hranici
zemské atmosféry cca 1360 W/m
2
, to je tzv. sluneční konsta
Průchodem atmosférou se intenzita slunečního záření zmenšuje, mírou tohoto
umenšení intenzity je tzv. součinitel znečištění atmosféry z, který závisí na
obsahu příměsí ve vzduchu (vliv kvality atmosféry podle množství aerosolů i
různých plynů zejména kyslíku a ozónu.) a atmosférickém tlaku (nadmořské
výšce H). Znečištění atmosféry se dynamicky mění v denním i ročním cyklu,
- 8 (16) -
Závěr
typické měsíční průměrné hodnoty pro ČR jsou v tabulce. Hodnota slunečního
záření dopadajícího na zemský povrch je obecně definována:

⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
⋅⋅−⋅=
− 8,0
sin
16000
16000
1,0exp
h
H
H
ZII
kp

Propustnost atmosféry pro sluneční záření je dané relativní tloušťkou
atmosféry, tedy délkou dráhy slunečního paprsku k zemskému povrchu.
Uplatní se vliv zaoblení Zeměkoule a refrakce paprsků při malých výškách
Slunce h. Součinitel znečištění atmosféry Z je dle ČSN 73 0548 uveden v tab.
1, maximální hodnoty podbarveny.
Tab. 1 Součinitel znečištění atmosféry dle ČSN 73 0548
měsíc březen duben květen červen červenec srpen září říjen
z 3 4 5 5 5 4 4 3

Směr dopadu slunečních paprsků je dán vzájemnou polohou Slunce a osluněné
plochy. Zatímco u osluněné plochy jde zpravidla o stálou polohu určenou
orientací ke světovým stranám a úhlem sklonu od vodorovné roviny, mění se
poloha Slunce na obloze v závislosti na čase. Polohu Slunce je výhodné
popisovat úhlovými souřadnicemi, pro znázornění pohybu Slunce využíváme
představy nehybné Země a Slunce pohybujícího se po kulové ploše. V každém
okamžiku je poloha Slunce dána výškou nad obzorem h a azimutem a.
Azimut a je definován jako úhlová odchylka od severu.

Obr. 2 Sluneční souřadnice a jejich grafické znázornění
Sluneční deklinace δ představuje změnu polohy Slunce a Země vzhledem
k natáčení zemské osy vzhledem ke Slunci, číselně vyjadřuje také zeměpisnou
šířku, kde je v daný den ve 12 hodin v poledne Slunce kolmo nad obzorem.
V dny rovnodennosti má hodnotu 0, ve dny slunovratů +/- 23,5°. Zeměpisná
- 9 (16) -
TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-04, Meteorologické základy
šířka se označuje φ, τ je časový úhel v obloukových stupních, měřený od 12
hodiny polední (každou hodinu se Země otočí o 15°, např. 14. hodině odpovídá
časový úhel 15°.14 = 210°). Pravý sluneční čas vychází z idealizaci rovnoměr-
ného pohybu Země kolem Slunce po kruhové dráze.
Azimut stěny a
st
se určí jako odchylka normály (kolmice směřující ven) stěny
od severu po směru hodinových ručiček. Celkové sluneční záření dopadající na
osluněnou plochu lze vypočíst jako součet přímého a difúzního záření.
Tabelovány jsou hodnoty celkového slunečního záření dopadajícího na
orientovanou stěnu a celkového záření procházejícího jednoduchým oknem.
Těchto veličin se využívá při výpočtu tepelné zátěže stěn a oken. Pro
zjednodušení výpočtu tepelné zátěže stěn se používá rovnocenná sluneční
teplota, která zahrnuje jak vliv teploty vzduchu, tak dopadajícího slunečního
Tab. 2 Slune ěsíc.
luneční souřadnice (výška, az aždého měsíce
záření.
ční souřadnice. Podbarveny max. výšky Slunce pro každý m
S imut) pro 21. den k
Sluneč a )ní č s (h
Měsíc
1 1 1 19
dekli
nac
e
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 7 8
6 12 15 17 15 12 6
XII
23,5
-
139 152 166 180 194 208 221
3 10 15 19 20 19 15 10 3 I
XI
-
20,4
2 125 138 151 165 180 195 209 222 35
0 10 17 23 27 29 27 23 17 1 0 II
X
-
11,8
109 121 134 148 164 180 196 212 226 239 241
1 10 19 27 34 39 40 39 34 27 19 10 1 III
IX
0
2 89 101 114 127 143 160 180 200 217 233 246 259 71
0 9 18 28 37 44 49 51 49 44 37 28 18 9 0 IX
VIII
11,8
288 72 83 94 106 120 137 157 180 203 223 240 254 266 277
6 15 25 34 44 52 58 60 58 52 44 34 25 15 6 V
VII
20,4
293 67 77 88 100 114 131 152 180 208 229 246 260 272 283
9 18 27 37 46 55 61 63 61 55 46 37 27 18 9
VI 23,5
64 74 85 97 110 128 151 180 209 232 250 263 275 286 296

Tab. 3 Intenzity sluneční u podbarveny.
d ada í na zn rie a vi tě v ro u hu
radiace. Maximální hodnoty jso
Intenzita sluneční radiace (W/m
2
)
op jíc rů ě o ntov né s slé s ny a odo vno ploc (H)
S r mě 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
S 59 136 110 117 138 153 163 166 163 153 138 117 110 136 59
SV 98 333 432 417 325 189 163 166 163 153 138 117 92 63 28
V 96 372 555 628 605 505 351 166 163 153 138 117 92 63 28
JV 55 230 407 540 611 615 556 442 289 153 138 117 92 63 28
J 28 63 92 204 340 454 530 556 530 454 340 204 92 63 28
JZ 28 63 92 117 138 153 289 442 556 615 611 540 407 230 55
Z 28 63 92 117 138 153 163 166 351 505 605 628 555 372 92
SZ 28 63 92 117 138 153 163 166 163 189 325 417 432 333 98
H 54 177 332 491 634 747 819 843 819 747 634 491 332 177 54
- 10 (16) -
Závěr

Tab. 4 Intenzity sluneční u podbarveny.
oc ejí d c o m ce m e
radiace. Maximální hodnoty jso
Intenzita sluneční radiace (W/m
2
)
pr ház cí je nodu hých kne s o lový rám m
S r mě 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
S 45 87 80 100 117 130 139 141 139 130 117 100 80 87 45
SV 85 287 361 321 217 135 139 141 139 130 117 100 78 53 24
V 83 322 481 539 505 389 232 141 139 130 117 100 78 53 24
JV 41 180 335 452 511 506 437 316 185 130 ll7 100 78 53 24
J 24 53 78 128 230 335 409 435 409 335 230 128 78 53 24
JZ 24 53 78 100 117 130 185 316 437 506 511 452 335 180 41
Z 24 53 78 100 117 130 139 141 232 389 505 539 481 322 83
SZ 24 53 78 100 117 130 139 141 139 135 217 321 361 287 85
H 41 122 249 379 534 640 706 729 706 640 534 397 249 l22 41

Hodnoty sluneční radiace jsou symetrické pro západní a východní stěnu.
Maximální hodnoty jsou vždy na stěně, vůči níž je postavení Slunce na obloze

něných je vysoká teplota
v zimě kolem 8 hodiny. Denní maxima
e vyskytují v mezi 13. a 15. hodinou.
nejvíce blízké kolmému směru.
výška Slunce
nad obzorem
Obr. 3 Výška Slunce nad obzorem a oslunění budovy.
2.2 Teplota a vlhkost vzduchu
Teplota venkovního vzduchu má pro dimenzování klimatizačního zařízení
stěžejní význam. U zemského povrchu je určována jednak slunečním zářením a
pohltivostí zemského povrchu, jednak prouděním vzduchu v atmosféře,
větrem. Tím je možné, že i na místech málo oslu
vzduchu v důsledku proudění teplého vzduchu z jiných míst.
Průměrný denní chod teploty vykazuje harmonické kolísání. Nejnižší teploty
jsou dosahovány v létě kolem 4 hodiny,
s
- 11 (16) -
TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-04, Meteorologické základy

Tab. 5 Výpočtové klimatické údaje pro zimní a letní období pro bývalá okresní
m sta podle ČSN 3350 a období 1
Zimní období Letní období
ě 38 z 901-1950

Město

h
(m)

p
(kPa)
t
e
(
o
C)
d t
es
(
o
C)
D t
e
(
o
C)
h
e

kJkg
-1
) (
t
m
(
o
C)
Blansko 278 98,0 -15 229 3,3 3360 27 51,2 19,5
Břeclav 159 99,3 -l2 215 4,1 2990 30 59,1 20,1
Brno 227 98,5 -12v 222 3,6 3200 29 56,2 19,2
Bruntál 546 94,8 -18v 255 2,7 3900 26 48,2 16,1
Děčín 141 99,6 -12 225 3,8 3200 29 56,2 19,2
Frýdek -
Místek
300 97,7 -15v 225 3,4 3290 29 53,2 18,5
Havlíčkův
Brod
422 96,3 -15v 239 2,8 3630 26 49,8 17,5
Hodonín 162 99,3 -12 208 3,9 2930 30 59,1 20,0
Chomutov 330 97,3 -12v 223 3,7 3190 27 51,2 17,9
Jičín 278 98,0 -15 223 3,5 3230 28 54,1 18,9
Jihlava 516 95,2 -15 243 3,0 3650 27 49,0 17,2
Karviná 230 98,5 -15 223 3,6 3210 29 53,2 18,5
Kolín 223 98,7 -12v 216 4,0 3032 28 57,1 19,5
Kroměříž 207 98,8 -12 217 3,5 3150 29 58,2 19,9
Liberec 357 99,9 -18 241 3,1 3590 27 51,2 17,9
Litoměřice 1