Solstrålings indflydelse på klimaet

I lang tid Det blev antaget, at Jorden mod de skadelige virkninger af kosmisk stråling hovedsageligt er beskyttet af sit stærke magnetfelt. Men for nylig har forskere bevist, at det ikke er tilfældet - vores vigtigste "anti-stråling" skjold er atmosfæren. Det viste sig således, at livets oprindelse også er mulig på exoplaneter, der ikke har en magnetosfære.

Det antages traditionelt, at det er magnetosfæren, der redder liv på vores planet fra virkningerne af ødelæggende kosmisk stråling. Baseret på dette overholder forskere, der diskuterer muligheden for fremkomsten af ​​liv på andre planeter, det "magnetosfæriske" kriterium for beboelighed - hvis planetens magnetfelt er dårligt udviklet, falder dette himmellegeme i kategorien ubeboet, selv på trods af tilstedeværelsen af ​​alle andre betingelser, der er gunstige for biologisk udvikling. På listen over potentielt ubeboede i dag er der således en hel del exoplaneter placeret i nærheden af ​​stjerner, der tilhører røde dværge.

Pointen her er, at hvis en planet er i den beboelige zone af en rød dværg, så kan den per definition ikke have en stærk magnetosfære. Den førnævnte beboelige zone i et sådant system er så tæt på stjernen, at en exoplanet, der er faldet ned i den, konstant vil blive udsat for tidevandsgravitationsfangst fra stjernens side, og denne faktor fører sammen med andre til, at det kan i bedste fald kun have et meget svagt magnetfelt. . Men hvis det er rigtigt, så viser det sig, at de fleste exoplaneter i Universet burde være helt livløse – disse himmellegemer findes jo oftest i nærheden af ​​røde dværge, som er de mest udbredte stjerner.

På den anden side er antagelsen om, at det er magnetosfæren, der redder jordlevende liv fra kosmisk stråling, stadig fuldstændig ubevist, det vil sige, at den synder med overdreven "teoretik". Samtidig er der fakta, der sår tvivl om gyldigheden af ​​denne hypotese - for eksempel har forskere fra Helmholtz Association of German Research Centres (FRG) for nylig fundet ud af, at sidste gang Jordens magnetiske poler skiftede plads ikke var 780, men kun for 41 tusind år siden, altså i løbet af vores levetid arter. Men den daværende flora og fauna på vores planet, for ikke at nævne den menneskelige race, reagerede på ingen måde på, at magnetosfæren på det tidspunkt var ekstremt svækket, for da polerne skiftede, magnetfelt falder mindst tyve gange. Og alligevel førte eksistensen i 250 år i et ultra-svagt magnetfelt ikke til masseudryddelser af jordlevende væsener fra destruktiv kosmisk stråling.

Det viser sig, at magnetosfæren slet ikke er den mest kraftfulde beskyttende skærm, der redder alt liv på vores planet fra dødelig kosmisk stråling? For at finde ud af det besluttede en ansat ved Earth Institute (USA), Dr. Dimitra Atri, at bygge en model, der tager højde for strålingsniveauet på Jordens overflade, Mars og planeter med atmosfæriske og magnetiske feltparametre der er mellemliggende mellem disse to kroppe. Desuden blev Mars inkluderet i denne model ikke tilfældigt - vores nabo har et meget ustabilt magnetfelt, og dens atmosfære er mange gange sjældnere end på Jorden. Det er grunden til, at niveauet af kosmisk strålestråling på den røde planet udgør en alvorlig trussel mod eksistensen af ​​mange levende væsener der, inklusive os.

Resultaterne af en sådan modellering viste sig at være ret uventede. Som Dr. Atri selv siger: "Det viste sig, at tykkelsen af ​​atmosfæren er meget mere vigtig faktor at bestemme dosis af stråling, som planeten modtager i forhold til magnetfeltet. Det vil sige, at hvis du tager Jorden og helt fjerner dens magnetfelt, så vil strålingsniveauet ... kun fordobles. Dette er selvfølgelig meget, men en sådan effekt vil ikke desto mindre være lille og vil ikke have nogen effekt på levende væsener. De vil med andre ord slet ikke bemærke det«.

Samtidig rapporterer videnskabsmanden, hvis Jordens meget kraftige magnetfelt tværtimod efterlades som det er i normen, og vi i stedet begynder at reducere tykkelsen af ​​atmosfæren, så allerede ved en tiendedel af den nuværende værdi, vil den strålingsdosis, vi modtager, stige 1600 gange! Desuden er denne effekt ifølge modeldataene praktisk talt ikke relateret til, hvilke gasser atmosfæren består af - hvis vi f.eks. erstatter nitrogen i vores atmosfære med carbondioxid(som er dominerende i Venus' lufthylster), så vil effektiviteten af ​​kosmisk strålegennemtrængning ikke ændre sig med mere end et par procent. Det er i øvrigt interessant, at det ligner den førnævnte Venus, at planetens overflade beskytter mod kosmisk stråling netop dens supertætte atmosfære, da planetens magnetfelt sekund fra Solen ikke er meget stærkere end på Mars .

Således kan vi roligt sige, at magnetosfæren ikke er planetens vigtigste og mest kraftfulde skjold mod kosmisk stråling. Derfor kan vi nu trygt tilføje dem, der er tæt på røde dværge til listen over potentielt beboelige exoplaneter - hvis noget kan forstyrre udviklingen af ​​liv på dem, så er det bestemt ikke magnetfeltets svaghed. Der kan dog være et "men" mere - det er muligt, at en stærk magnetosfære er nødvendig for eksistensen af ​​store reservoirer på planeten.

For eksempel antyder rekonstruktionen af ​​Venus' historie, som er accepteret af de fleste videnskabsmænd i dag, at det netop var på grund af fraværet af et magnetfelt, at planeten mistede sit vand. Det skete sådan - efter fotolyse livgivende fugt, det vil sige dens nedbrydning til ilt og brint under påvirkning af intens sollys(Venus er trods alt tættere på stjernen end Jorden) solrig vind"førte" begge disse elementer ud af vores nabos atmosfære, og et svagt magnetfelt kunne ikke forhindre dette. Spørgsmålet opstår - kan sådan noget ske på exoplaneter af røde dværge, fordi de ofte "flyttes" til deres stjerner på endnu tættere afstand?

Klima

Vejr og klima. Klimadannende faktorer og processer.

Vejret er det, vi ser uden for vinduet, eller når vi går udenfor, mærker vi det på os selv. Vejret kan være varmt, koldt, overskyet. Dens tilstand afhænger af lufttemperatur, fugtighed, nedbør, atmosfærisk tryk, overskyethed, vind. Hvis vi observerer vejret i et område i flere år i træk, dets vigtigste ændringer i løbet af året, så kan vi allerede tale om klimaet i dette område.

KLIMA [gr. klimahældning (af jordens overflade til solens stråler)], et statistisk langsigtet vejrregime, et af de vigtigste geografiske kendetegn ved et bestemt område. Klimaets hovedtræk bestemmes

Geografiske faktorers indvirkning på K. Klimadannende processer sker under påvirkning af en række geografiske faktorer, hvoraf de vigtigste er: 1) Geografisk breddegrad, 2) Højde over havets overflade. 3) Fordeling af land og hav. 4) Orografi. 5) Havstrømme. 6) Jordbundens beskaffenhed, 7) Vegetationsdække 8) Sne- og isdække 9) Luftsammensætning.

Begrebet "klima" er meget mere kompliceret end definitionen af ​​vejr. Når alt kommer til alt, kan vejret ses og mærkes direkte hele tiden, det kan umiddelbart beskrives i ord eller figurer af meteorologiske observationer. For at få selv den mest omtrentlige idé om klimaet i området, skal du bo i det i det mindste nogle år.

KLIMADANNELSESPROCESSER - processer i atmosfæren, der danner jordens klima, naturområde eller en bestemt region. De forekommer i tre retninger: 1 - opvarmning af jorden ved solstråler (stråling) og varmeudveksling af dens overflade med atmosfæren; 2 - generel cirkulation af atmosfæren; 3 - fugtcirkulation mellem atmosfæren og jordens overflade.

Tre grunde (faktorer) påvirker også klimadannelsen i hver region: 1 - mængden af ​​solstråling, som afhænger af områdets breddegrad; 2 - bevægelsen af ​​luftmasser (cirkulation af atmosfæren) og 3 - arten af ​​den underliggende overflade.

Atmosfærens struktur. Lag af atmosfæren og deres hovedtræk.

1. Atmosfæren består af flere lag, der adskiller sig fra hinanden i temperatur og andre forhold. Nederste del atmosfære, op til en højde på 10-15 km, hvor 4/5 af hele massen af ​​atmosfærisk luft er koncentreret, kaldes troposfæren. Det er kendetegnet ved, at temperaturen falder med højden med i gennemsnit 0,6 C/100m. Troposfæren indeholder næsten al vanddampen, og næsten alle skyer dannes. Turbulens er højt udviklet, især nær jordens overflade, samt i jetstrømme i den øvre del af troposfæren.

Troposfærens højde afhænger af områdets breddegrad og af årstiden. I gennemsnit er højden over polerne 9 km, i tempererede breddegrader 10-12 km, over ækvator 15-17 km. Lufttrykket ved troposfærens øvre grænse er 5-8 gange mindre end ved jordens overflade. Derfor er det meste af luften i troposfæren. Det nederste lag, adskillige snese meter direkte stødende op til jorden, kaldes overfladelaget. Laget fra jordens overflade til en højde på 1000-1500m kaldes friktionslaget.

2. Over troposfæren op til en højde på 50-55 km ligger stratosfæren, kendetegnet ved, at temperaturen i den i gennemsnit stiger med højden. Overgangslaget mellem troposfæren og stratosfæren kaldes tropopausen. Den nedre stratosfære er mere eller mindre isotermisk (temperaturen ændres næsten ikke med højden). Men fra en højde på omkring 25 km, stiger temperaturen hurtigt med højden, når den i en højde af 50 km det maksimale, positive værdier(fra +10? til +30?) På grund af temperaturstigningen er turbulensen i stratosfæren lav. Der er lidt vanddamp. Men i en højde af 20-25 km på høje breddegrader observeres nogle gange perlemorskyer. Stratosfæren er også kendetegnet ved, at den hovedsageligt indeholder atmosfærisk ozon. Temperaturstigningen med højden i stratosfæren forklares netop ved absorptionen af ​​solstråling af ozon.

3. Over stratosfæren ligger et lag af mesosfæren, op til omkring 80 km. Her falder temperaturen med højden til flere tiere minusgrader. Fordi temperaturen falder hurtigt med højden, så udvikles turbulens i mesosfæren. Noctilucent skyer kan observeres i højder tæt på den øvre grænse af mesosfæren (75-90 km).

4. Den øvre del af atmosfæren, over mesosfæren, er karakteriseret ved en meget høje temperaturer og derfor kaldes termosfæren. Den har to dele: ionosfæren og exosfæren, som passerer ind i jordens korona. Luften i ionosfæren er meget sjælden. Laget er karakteriseret ved en stærk grad af luftionisering. Atmosfærens elektriske ledningsevne afhænger af graden af ​​ionisering. Derfor er den elektriske ledningsevne i ionosfæren mange gange større end jordens overflade. Radiobølger oplever brydning, absorption og refleksion i ionosfæren. Det er på grund af refleksion fra ionosfæren, at langdistancekommunikation ved korte bølger er mulig. Auroras observeres i ionosfæren, nattehimlens skær er ionosfærisk magnetiske storme. Temperaturen i ionosfæren i højder på omkring 800 km når 1000°C. Atmosfæriske lag over 800-1000 km skelnes under navnet på eksosfæren. Bevægelseshastigheden af ​​gaspartikler, især lette, er meget høj her. Individuelle partikler har tilstrækkelig hastighed til at overvinde tyngdekraften. De kan flygte ud i verdensrummet, forsvinde. Derfor kaldes exosfæren også for spredningssfæren. Det er overvejende brintatomer, der undslipper, som er den dominerende gas i de høje lag af exosfæren. Brint, der undslipper fra exosfæren, danner en Jords korona rundt om Jorden, der strækker sig til mere end 20.000 km. I den øvre del af atmosfæren og jordens nære rum, Jordens strålingsbælte

Solstråling

Solstråling- elektromagnetisk og korpuskulær stråling fra solen.

Den elektromagnetiske komponent af solstråling forplanter sig med lysets hastighed og trænger ind i jordens atmosfære. Solstråling når jordens overflade i form af direkte og diffus stråling. I alt modtager Jorden fra Solen mindre end en to-milliarder af sin stråling. Spektral rækkevidde elektromagnetisk stråling Solen er meget bred - fra radiobølger til røntgenstråler - dog falder dens maksimale intensitet på den synlige (gul-grønne) del af spektret.

Der er også en korpuskulær del af solstrålingen, der hovedsageligt består af protoner. Under soludbrud dannes der også højenergipartikler (hovedsageligt protoner og elektroner), der danner solar komponent kosmiske stråler.

Energibidraget fra den korpuskulære komponent af solstråling til dens samlede intensitet er lille sammenlignet med den elektromagnetiske. Derfor bruges udtrykket "solstråling" i en række anvendelser i en snæver betydning, hvilket kun betyder dens elektromagnetiske del.

Solstråling er den vigtigste energikilde for alle fysiske og geografiske processer, der finder sted på jordens overflade og i atmosfæren (se Insolation). Mængden af ​​solstråling afhænger af solens højde, årstiden og atmosfærens gennemsigtighed. Aktinometre og pyrheliometre bruges til at måle solstråling. Intensiteten af ​​solstråling måles normalt ved dens termisk virkning og er udtrykt i kalorier pr. overfladeenhed pr. tidsenhed (se Solar konstant).

Solstrålings indflydelse på klimaet

Energiemissionsspektrum forskellige organer og på solens overflade.

Solstråling påvirker kun Jorden stærkt i dagtimerne, selvfølgelig - når Solen er over horisonten. Også solstråling er meget stærk nær polerne, i de polare dage, hvor Solen er over horisonten selv ved midnat. Solstråling er ikke blokeret af skyer, og kommer derfor stadig ind i Jorden. Solstråling er en kombination af Solens klare gule farve og varme, varme passerer også gennem skyer. Solstråling overføres til Jorden gennem stråling og ikke gennem varmeledning.

Mængden af ​​stråling, som et himmellegeme modtager, afhænger af afstanden mellem planeten og stjernen – efterhånden som afstanden fordobles, falder mængden af ​​stråling, der kommer fra stjernen til planeten, med en faktor fire. Selv små ændringer i afstanden mellem planeten og stjernen fører således til en betydelig ændring i mængden af ​​stråling, der kommer ind på planeten. Meget stærkere afhænger mængden af ​​indkommende solstråling af årstidernes skiften - på nuværende tidspunkt forbliver den samlede mængde solstråling, der kommer ind til Jorden, praktisk talt uændret.

Solen er utvivlsomt ikke kun et symbol på glæde, varme og liv. Solen er æret af alle folk til enhver tid, som et uerstatteligt og nødvendigt "element" i eksistensen af ​​alt liv på Jorden. Men både videnskabsmænd og læger advarer om, at lige så meget som solens stråler er nyttige for alt levende, kan de være så farlige. Først og fremmest vedrører dette selvfølgelig elskere af solbadning, og endnu mere uden at tage nogen forholdsregler. Overskydende ultraviolette stråler kan forårsage uoprettelig skade på menneskers sundhed.

Fareniveauet afhænger af intensiteten af ​​solstråling og mængden af ​​tid, som en person er udendørs. Jo højere niveauet af solstråling på Jordens overflade, jo større er risikoen. Folk, der arbejder under solen eller ofte solbader, bør også tage hensyn til deres huds egenskaber, det vil sige dens type. Hudtype kan bestemmes af øjen- og hårfarve. Den første type omfatter personer med blå øjne og rødligt hår. Den anden type er kendetegnet ved lyst blond hår og blå eller blågrønne øjne. Den tredje type hud er typisk for mennesker med mørkblondt eller brunt hår med grå eller gråbrune øjne. Brændende brunetter med brune øjne fjerde hudtype.

For beboere på tempererede breddegrader kan den optimale mængde tid tilbragt i solen således bestemmes præcist af hudtypen. Personer med den første og anden type hud bør ikke være udendørs i perioder med øget solaktivitet i mere end 30 minutter. For den tredje og fjerde type vil den sikre tid ikke være 45-50 minutter. I de sydlige lande bør denne tid halveres. Eksperter advarer om, at ikke alle hjælper med at beskytte huden. For det første er der ingen form for creme, der garanterer, at du ikke "brænder ud". For det andet vil cremer og salver bestemt ikke redde dig fra udsættelse for solstråling.

En ting mere at overveje er valget solbriller. Plast vil bestemt ikke redde dig fra dårlig indflydelse sol på dine øjne. Ægte, eller rettere sikre briller, bør sælges med et mærke på indholdet af UV-B og UV-A filtre. Sådanne filtre vil ikke passere farlig stråling. Også selvom glas briller, fra angiveligt god producent kan ikke beskytte deres øjne. Beskyttelsesmekanismen i øjnene udløses, når pupillen indsnævres refleksivt fra den skarpe sol. I situationen med briller af dårlig kvalitet vil nethinden ikke være beskyttet og skadelig ultraviolette stråler slå endnu mere.

• UV-C STRÅLING anerkendt som den farligste for mennesker. Sådanne stråler når ikke jordens overflade, da de absorberes ozonlag. Denne stråling kan dræbe alle celler menneskelige legeme. Stråling fra lasere, elektrisk svejsning er ikke mindre farlig end ægte sol-UV-C-stråling. Vi skal så vidt muligt forsøge at beskytte os selv mod en sådan fare og beskytte vores helbred.
• UV-B STRÅLING ikke fuldstændigt absorberet af ozonlaget, ifølge videnskabsmænd fra Jorden når omkring 6% af sådanne stråler. Forbrændinger, hudtumorer, kræftsygdomme- det er alle konsekvenserne af det sidste.
• UV-A STRÅLING når jorden fuldt ud, men ikke så farligt som ovenstående. Forskere har identificeret UV-indekset ved niveauet af fare for mennesker, som spænder fra 1 til 10 enheder. Den laveste grad af risiko for en person 0-2 konventionelle enheder, den farligste 10.

I betragtning af alt ovenstående kan du således beskytte dig mod skadelige virkninger sollys og dermed ikke bringe dit helbred i fare.

Moderne offentlige bygninger med facaderuder bruger i gennemsnit mere energi til klimaanlæg om sommeren end til opvarmning om vinteren. Det er ikke overraskende, at i nyere tid Mere og mere opmærksomhed rettes mod problemet med at beskytte bygninger mod varmetab.

Strukturel solafskærmning

For at få kontrol over hurtigt stigende energiomkostninger blev der arbejdet på at forbedre de energibesparende parametre for produkter, der anvendes i byggeriet. Det var nye designs af vinduesrammer og vinduer med isoleret varmeafskærmende glas; højeffektive kedelanlæg; kontrollerede boligventilationssystemer; konstruktiv forebyggelse af kuldebroer; skabelse af hermetiske skaller af bygninger. Alt dette var rettet mod at minimere varmeomkostningerne og havde sit eget positive resultater. Men udover at opvarme bygninger om vinteren, blev der brugt mange energiressourcer på aircondition i sommermånederne. Dette blev efterspurgt store områder glasfacader af moderne bygninger, der er udsat for overophedning. Det kan ikke siges at beskytte termisk effekt sollys blev ikke anvendt. Men var det effektivt? Svaret på dette spørgsmål kan findes i tabel 1. Tendensen med moderne glasarkitektur tegner et helt andet billede. Tilstrømningen af ​​solvarme, som passivt reducerer varmeomkostningerne om vinteren, udsætter bygningens beboere for betydelig overophedning om sommeren og påvirker trivsel og produktivitet, hvilket resulterer i højere omkostninger til aircondition. Dette problem kan løses ved konstruktiv beskyttelse mod solstråling - indbygget facade eller hængslede solafskærmningssystemer - som det mest effektive måder beskyttelse mod solvarme. De kan effektivt påvirke mængden af ​​solvarme, der kommer ind i en bygning gennem isolering. Hovedmålet er ikke at overskride de maksimale indeklimaværdier med minimal brug af aircondition og mekanisk ventilation. Indkommende solstråling, som får varme til at strømme ind i lokalerne gennem vinduer, reduceres ved brug af solafskærmningsinstallationer.

Bestemmelsen af ​​de maksimale værdier for solstrålingsvarmeinput afhænger af forskellige påvirkningsfaktorer, såsom klimaet i regionen, varmeledningsevnen af ​​bygnings-omsluttende strukturer, ventilation af værelser om natten. Heraf bliver det klart, at værdierne af sommersolbeskyttelse skal tages i betragtning på forhånd ved design. For optimal udvælgelse og implementering af solafskærmningsenheder er det nødvendigt at forstå solens fysik. Dataene for solens position, dens projektion i øjeblikket på facadeoverfladerne samt beregningen af ​​termiske belastninger er nødvendigt sæt data til beregning af solafskærmningsanordninger.

Differentiering ved indretning af facader

Enkelt og effektiv løsning er brugen af ​​vandret installeret, rager frem i form af et visir systemer af plader (lameller). Først og fremmest er de velegnede til sydøst- og sydvestfacader. For de sydlige facader i sommermånederne vælges placeringen af ​​den fuldstændige skygge af vinduesfladerne, når der ikke kommer direkte sollys ind i vinduet. Samtidig er faldet i tilstrømningen af ​​varme fra solstråling omkring 76 %. Og selvom de sydøstlige facader om morgenen ikke er helt i skygge på grund af den lavtstående sol, reducerer vinduesskygge varmebelastningen med op til 69 %. Den udendørs parasol er en omkostningseffektiv, vedligeholdelsesfri, langsigtet facadedesignløsning. Sammen med et fald i sommeroverophedning af bygninger danner en sådan struktur samtidig sin udseende. Hvis det for de sydlige facader er tilstrækkeligt at bruge faste solafskærmningsanordninger, så for de østlige og vestlige facader, på grund af en betydelig ændring i vinklen for solens bevægelse (fra overflade til direkte bestråling ved dagsolhverv), er brugen af faste solafskærmningsanlæg løser ikke problemet med skygge. I dette tilfælde er det bedre at bruge mobile solafskærmningssystemer, som bruges i tilfælde af alvorlig overophedning af lokalerne, når det er nødvendigt at løse problemet med komforten ved folks ophold. Moderne konstruktiv solafskærmning udfører følgende opgaver:

• dæmpning eller reduktion af direkte sollys;
• betydelig minimering af sommervarmebelastning;
• opnåelse af naturligt dagslys;
• opretholdelse af visuel komfort;
• solafskærmning kl høj hastighed vind;

Tab. #1
Reduktionsfaktor for solindstråling FC fra fast indbyggede solafskærmningsanordninger

• bevarelse af passiv solstråling om vinteren;
• valgfri funktion til styring af indgående lys til dagslysrumsbelysning; valgfri solcellebrug
• solenergi;
• figurativt reliefdesign af facader.

Konstruktiv solafskærmning er således et værktøj, der giver dig mulighed for at opnå behagelige indendørsforhold og samtidig spare energi. På fig. 3 viser funktionsprincippet for en udendørs vandret bevægelig solafskærmningsinstallation, som er en række bevægelige plader. Men udover vandrette bruges også lodrette bevægelige plader. Følgende værdier refererer til plader lavet af grønt glas:
-solvarme forbliver udenfor på grund af refleksion og absorption, der sker konvektiv afkøling af pladerne;
- Samtidig opnås naturligt dagslys i rummet. Dette er især vigtigt i rum med høje komfortkrav, som fx arbejdspladser med display, da brugen af ​​solcremer undgår blænding og optimalt kombinerer arbejdspladsens komfort med effektive energibesparelser.

Ved hjælp af bevægelige pladesystemer udstyret med enheder til justering og sporing af solens position er det muligt at opnå en optimal fordeling af strømmen af ​​varme, lys og luft ind i rummet. Forskellige solsporingskoncepter bruges til at styre de bevægelige pladesystemer: CCS 2000 Solar Control eller Soltronic kalendersporingssystemer, som beregner solens position på et givet tidspunkt. Afhængigt af de lokale ydre vejrforhold, som registreres af de tilsvarende sensorer, monteres pladerne i følgende påkrævede position:

• i skyggeposition (pladerne roterer med solens gang);
• til positionen for at kontrollere lysstrømmen (til belysningsrum);
• i en diffus position (pladerne er maksimalt åbne i en dyster himmel);
• til justeringspositionen (mulighed for at lukke pladerne ind vinterperiode at reducere bygningskøling);
• i bygningssikkerhedspositionen (lukning af pladerne, hvilket skaber en ekstra barriere mod indbrud).

Afhængigt af brugerens behov justeres de multilaterale profilparametre for det bevægelige pladekontrolsystem. Pladerne bevæger sig automatisk, helt lydløst og konsekvent, med naturlig inerti og i henhold til solens position. Sporingssystemernes energi, som sætter systemerne i gang afhængigt af solens position, har følgende egenskaber:

• miljøvenlig, fri for stråling;
• uden kabler;
• kræver ikke et frontbrud til impulsrør;
• har et lydløst drev;
• har naturlig inerti (reagerer ikke på en lille sky);
• bringer automatisk beregning til heterogen facadebestråling og tilbyder nem idriftsættelse.

Funktionsprincippet for sporingssystemet: cylindre og to absorberelementer danner et hydraulisk system. Afhængigt af anden retning sollys forårsager forskellig opvarmning af absorbenterne. Temperaturen og det tilhørende differenstryk får pæren til at bevæge sig, hvilket roterer pladerne, så de passer til solens position. Plader er lavet af diverse materialer. Disse kan være ekstruderede aluminiumsprofiler (malet eller ej), skærmglas og endda tekstilmembraner. Pladeanlæg (solcelle) med yderligere brug solenergi. Her opnås en symbiose af solafskærmning og aktiv brug af solenergi. Sporingssystemet, der styrer pladerne, løser samtidig problemet med optimal eksponering af solens stråler til solcellernes solceller, der er placeret på pladerne, hvilket gør det muligt at opnå en effektiv omdannelse af tilstrømningen af ​​solenergi. De viste muligheder for sommervarmeafskærmning gennem konstruktiv solafskærmning kan ikke betragtes alene. Når der skal designes til optimal indendørs komfort og energibesparelser på samme tid, skal der søges en komplet løsning. Det følger heraf, at det kun er nødvendigt at anvende aircondition, når alle konstruktionsmæssige og tekniske foranstaltninger er udtømt for at opnå den ønskede indvendige temperatur og andre komfortkriterier. Med andre ord er termisk beskyttelse ikke kun en vinter, men også et sommertema! Derudover handler konstruktiv solafskærmning om mere end blot at reflektere solens stråler. Dette er et nyt værktøj for arkitekter og designere, der gør det muligt ikke kun at beskytte bygningen mod overophedning, men også at finde den individuelle plasticitet af bygningsfacader. Dette er godt demonstreret af den 11-etagers bygning i Frankfurt, bygningen - et prisme, ejet af et designfirma (arkitekt Auer - Weber - Partner, Stuttgart). Normalt fører en gennemsigtig glasstruktur til overophedning af bygningen i sommerperiode. I dette tilfælde er det trekantede tag på terrassen, der har et areal på omkring 3000 m 2 , fuldt glaseret. En tredjedel af taget er udstyret med bevægelige plader. Således danner skygge- og lyslederpladerne, der er udstyret med et glastag, såvel som de enorme glasarealer af dobbeltfacaden bygningens glashus, hvilket skaber yderligere fordele til løsning af problemer med ventilation og energiudstyr.

Under hensyntagen til de specifikke krav blev æstetisk udseende, god aerodynamik, specielle plader med en elliptisk form brugt her til installation. Pladerne er 400 mm brede og 60 mm tykke. I spredningspositionen lysstrøm pladerne ligner tynde streger på glasset. Da designerne havde til opgave at opnå mindst 90 % af reflektionsgraden, blev pladerne påført en kraftig aluminiumsfolie med en tykkelse på ca. 0,5 mm med en høj reflekterende effekt. Til vejrbeskyttelse er pladerne dækket af en tynd akrylfilm, som gør dem nemme at rengøre. Solafskærmning, naturlig belysning, bygningsklimaanlæg styres og reguleres af det intelligente styresystem Colt CCS 2000 Solar Control. Ved hver tidsenhed beregner mikroprocessoren den nøjagtige position af solen og indstiller den optimale skyggevinkel ved hjælp af lys-, regn- og temperatursensorer og styrer lysstrømmen. Systemet bevæger sig automatisk til dæmpet eller diffus position. Efter behandling af dataene fra sensorerne kan forskellige tilstande startes: stormstart, frostvejr, rengøring osv. Ledelsen kan bl.a et stort antal af yderligere produktionsfunktioner såsom dag-, nat- og ferietilstand. Prismebyggeprojektet er et godt eksempel på at kombinere miljøaspekter med bæredygtig brug af energiressourcer, der viser, hvordan solafskærmning komplementerer en bygnings arkitektur. Et andet slående eksempel er Grunewald-virksomhedens offentlige og industrielle bygning i Bocholt (Tyskland), bag facaden, hvis facade er produktions- og administrationslokaler. Forfatterne til projektet er prof. Jorg Ruedemer (Berlin) og ingeniør Joachim Leson (Bucholt). Støttestrukturer: Giesers StahLbau GmbH. Hans usædvanlig form, der ligner et rør, og elementer i bygningens solafskærmning tiltrækker opmærksomhed og vigtigst af alt - afspejler virksomhedens retning. Grunewald-virksomheden beskæftiger sig med formstøbning, værktøjsproduktion samt fremstilling af polystyrenforskallingsforme og sammen med dette polymerstrukturer, der anvendes til flykonstruktion. Helt fra begyndelsen var det planlagt at udstyre bygningen med husholdningstekniske enheder for at sikre maksimal komfort på arbejdspladsen med betingelsen om optimalt energiforbrug. Inden for få måneder er en rådgivende og projekt arbejde, som et resultat af hvilket det blev besluttet at ansøge om denne virksomhed som enheder naturlig ventilation og solafskærmende glasplader og pladevinduer, og facade solcelleanlæg som en ekstra energikilde.

Det skal bemærkes, at beslutningen blev overvejet og truffet af kunden i flere måneder, og i sidste ende blev projektet accepteret stort set uden ændringer. Således er sådanne facadestrukturer som solpaneler på endefacaden og bevægelige solreflekterende glasplader blevet integreret del bygning. I første omgang blev brugen af ​​bueformede buede plader afvist til fordel for glasplader, da det sammen med betydelige omkostningsbesparelser er optisk lettere at modellere en buet facadeflade ved hjælp af segmenterede pladedele. Der blev lagt særlig vægt på formen og typen af ​​plader. Sammen med energiberegninger blev de tekniske muligheder for naturligt dagslys og også det visuelle design vurderet. Valget faldt på grønt glas (VSG - forbindelse) med en 50% tynd hvid prikbelægning. For at bevare bygningens symmetri blev de nordvestlige facader også udstyret med et system af glasplader. I starten af ​​projektet blev der foreslået en variant af et fast arrangement af plader, som efterfølgende blev erstattet af automatiserede bevægelige styrede plader, da beregningen viste, at der kunne kompenseres for meromkostninger inden for projektets energikoncept. Den overordnede bærende struktur for solpladesystemet er lavet af rustfrit stål, specielt bearbejdet og poleret. Den indbyggede facadealtan gør det muligt at udføre vedligeholdelses- og rengøringsarbejde på den indvendige facade og det udvendige pladesystem. Colt CCS 2000 Solar Control kontrol- og justeringssystem, som overvåger solens position og kontrollerer sikkerhedssystem bygning, installerer pladerne præcist i solens position under hensyntagen til vejrforholdene. Systemet håndterer selvstændigt store facadeflader og grupper af forskelligt orienterede flader. For yderligere energi bruger projektet solpaneler indbygget i den sydøstlige endefacade. Denne orientering er optimal til brug af solenergi. Fire solcellegeneratorer giver tilsammen en effekt på 13,64 kW. Produceret solenergi forsynes gennem fire omformere til det lokale elnet. Det solcellepanel er integreret i agterspejlsstolpen som konventionelle isolerede ruder, med kablet skjult i sidestangen. Sammen med elementer af naturlig røg- og varmeafledning anvendes glaslamellvinduer i bunden af ​​facaden og på bygningens nordvestlige side som forsyningsventilation.

Anlæg i Bocholt - ny milepæl bygningens moderne udstyr, som gjorde det muligt at sikre maksimal funktionalitet sammen med rationel brug af energiressourcer.