太陽熱による筐体内の温度上昇手計算方法

　この計算は，計算しても結果と実際は大きく異なると思います。太陽熱は天候によって変化する，太陽熱は筐体の一部から入る，筐体周囲の温度が変化する，筐体周囲の空気の流れがあるなどがその原因です。
　それでも計算する場合，次のように三段階で考えてはいかがでしょうか。

１． 第１ステップ（筐体外表面から熱放射がなく１時間以内の過渡的な温度とする）

１）太陽から筐体への熱量を計算する。
次のＵＲＬから，
http://www12.ocn.ne.jp/~take03/j12energ.htm
「太陽から地球に 1分間 1平方cmあたり　　 2 cal/分」
この値を，筐体の投影面積（太陽中心に面した垂直方向の面積）に掛けて，筐体への全熱量Ｑを計算する。

２）１） で計算した全熱量Ｑ及び筐体の鋳鉄の体積Ｖから，筐体自体の温度上昇Δｔを計算する。このとき，温度上昇前の温度ｔ１は，筐体の内表面温度として，夜間の大気温度で計算する。

３）筐体の外表面温度ｔ２は，２）で計算した温度上昇Δｔを２倍して，筐体の内表面温度ｔ１を加算する。つまり，ｔ２＝Δｔ＋ｔ１になる。

２．第２ステップ（しかし，実際には筐体外表面から放熱がある）
　上述第１ステップを吟味すると，実際には，
? 筐体からの熱によって，ｔ１は時間とともに上昇して，筐体外表面温度に近づく。
? その状態でも，Ｑは一定量筐体に入ってくる。
? 実際には，筐体外表面からは放熱があるので，筐体外表面温度は一定に飽和する。

３．第３ステップ（それでは，どうなるのか）
　現実には，上述２）の全熱量Ｑから放熱分Ｑ１をひいた熱量を計算して，温度上昇前の温度を周囲温度に替えて，３）の計算で求める。

お礼

2004/06/09 15:59

yukioさん、どうもありがとうございます。
自分でも近いようなことは考えていたのですが、詳細部分を参考にさせていただきます。

質問者