專利名稱：墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法及裝置，屬于土木建筑和暖通空調(diào)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
建筑采暖供冷消耗了大量能源，并且每年該方面的能耗越來(lái)越大。而在建筑的采暖和供冷負(fù)荷中，通過(guò)建筑墻體傳入室內(nèi)的冷熱熱流帶來(lái)的負(fù)荷要占很大比例，因此建筑墻體的熱力性能是影響房間冷熱負(fù)荷以及室內(nèi)熱舒適性的一個(gè)關(guān)鍵因素。建筑墻體的傳熱過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程，一方面墻體自身有著吸熱放熱過(guò)程，另一方面，墻體與外界環(huán)境以及室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行著對(duì)流及輻射熱交換，而室外環(huán)境在一天之內(nèi)時(shí)刻變化著，室內(nèi)環(huán)境也由于設(shè)備運(yùn)行以及人體活動(dòng)在不斷變化。建筑墻體的基本參數(shù)包括墻體材料熱導(dǎo)率、密度、比熱、厚度、表面反射率等。這些參數(shù)都將影響到墻體的熱力性能，從而對(duì)房間的內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生影響。常用的描述墻體熱力性能的參數(shù)為墻體的溫度延遲時(shí)間和衰減因子。但延遲時(shí)間和衰減因子主要用來(lái)表示墻體內(nèi)外表面溫度的關(guān)系，而我們知道，相比于墻體的內(nèi)表面溫度，透過(guò)墻體進(jìn)入房間的熱流是引起室內(nèi)空氣溫度變化的更直接的因素，它直接影響到室內(nèi)冷熱負(fù)荷及熱舒適性。因此，針對(duì)通過(guò)墻體進(jìn)入室內(nèi)的熱流，本發(fā)明提出一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法及裝置，從而為選擇合適的建筑材料并評(píng)價(jià)其應(yīng)用效果提供指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有墻體熱力性能評(píng)價(jià)不能考慮熱流影響的問(wèn)題，提供一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法及裝置及方法。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置，該裝置包括室外箱體、與室外箱體通過(guò)公共墻體相連的室內(nèi)箱體、位于室外箱體外的第一冷熱水機(jī)組、位于室內(nèi)箱體外的第二冷熱水機(jī)組、位于室外箱體內(nèi)的第一風(fēng)機(jī)盤管、位于室內(nèi)箱體內(nèi)的第二風(fēng)機(jī)盤管，該裝置還包括分別位于被測(cè)試墻體兩測(cè)試面的第一熱流計(jì)、第二熱流計(jì)；
其中，第一冷熱水機(jī)組與第一風(fēng)機(jī)盤管相連，第一風(fēng)機(jī)盤管放置于室外箱體的頂部，第二冷熱水機(jī)組與第二風(fēng)機(jī)盤管相連，第二風(fēng)機(jī)盤管放置于室內(nèi)箱體的頂部；在室外箱體和室內(nèi)箱體的公共墻體中心留有一個(gè)洞口，被測(cè)試墻體放入該洞口。室外箱體和室內(nèi)箱體之間的公共墻體厚度為40cm-70cm，被測(cè)試墻體厚度小于或等于公共墻體厚度。墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法包括如下步驟利用第一冷熱水機(jī)組和第一風(fēng)機(jī)盤管來(lái)控制室外箱體內(nèi)的溫度，利用第二冷熱水機(jī)組和第二風(fēng)機(jī)盤管來(lái)控制室內(nèi)箱體內(nèi)的溫度；室外箱體內(nèi)的溫度變化為正弦波，最大溫度為35 °C，最小溫度為25 °C，室內(nèi)箱體內(nèi)空氣溫度保持在沈0C ；測(cè)量得到一個(gè)完整波長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)墻體內(nèi)外表面的溫度熱流變化的數(shù)據(jù)，從而評(píng)價(jià)測(cè)試墻體的熱力性能。有益效果
1.由于通過(guò)墻體從室外進(jìn)入室內(nèi)的熱流是影響室內(nèi)空氣溫度及房間負(fù)荷的最直接的因素，該方法考察了墻體性能對(duì)熱流的影響，能更直觀的得出墻體的熱力性能。2.利用墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置可以得到墻體熱流延遲時(shí)間和熱流衰減因子，從而定量地評(píng)價(jià)墻體的熱力性質(zhì)。


圖1是本發(fā)明一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法示意圖。圖2是本發(fā)明一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置示意圖。圖1中有墻體1、墻體外表面熱流變化曲線2、墻體內(nèi)表面熱流變化曲線3、墻體外表面熱流波幅4、墻體內(nèi)表面熱流波幅5、墻體內(nèi)外表面熱流波幅相位差6。圖2中有室外箱體7、室內(nèi)箱體8、第一冷熱水機(jī)組9、第二冷熱水機(jī)組10、第一風(fēng)機(jī)盤管11、第二風(fēng)機(jī)盤管12、第一熱流計(jì)13、第二熱流計(jì)14、公共墻體15、被測(cè)試墻體16。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明為一種評(píng)價(jià)墻體熱力性能的方法及裝置。該方法提出用熱流延遲時(shí)間和熱流衰減因子這兩個(gè)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)墻體的熱力性能。墻體的熱流延遲時(shí)間為墻體內(nèi)表面熱流波和墻體外表面熱流波的相位差，熱流衰減因子為墻體內(nèi)表面熱流波幅與墻體外表面熱流波幅的比值。熱流延遲時(shí)間越長(zhǎng)，熱流衰減因子越小，表明進(jìn)入室內(nèi)的最大熱流越小，進(jìn)入室內(nèi)的熱流波動(dòng)越小，因此墻體具有更好的熱力性能。墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置由兩個(gè)相連的箱體組成，將測(cè)試墻體安裝到這兩個(gè)箱體的公共墻體中，調(diào)節(jié)冷熱水機(jī)組控制這兩個(gè)箱體內(nèi)的空氣溫度變化，測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)被測(cè)試墻體內(nèi)外表面的熱流變化，從而利用提出的墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法來(lái)評(píng)價(jià)被測(cè)試墻體的熱力性能。結(jié)合附圖1進(jìn)一步說(shuō)明墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法
具體實(shí)施例方式首先測(cè)量墻體內(nèi)外表面熱流，得到一段時(shí)間內(nèi)墻體內(nèi)外表面熱流的變化曲線，分析對(duì)比這兩條曲線，分別得到在這一段時(shí)間內(nèi)墻體內(nèi)外表面熱流的波幅和最大熱流的出現(xiàn)時(shí)間。墻體內(nèi)外表面熱流最大值出現(xiàn)時(shí)間的差值為墻體熱流延遲時(shí)間，墻體內(nèi)外表面熱流波幅的比值為墻體熱流衰減因子。結(jié)合附圖2進(jìn)一步說(shuō)明墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置
具體實(shí)施例方式該裝置包括室外箱體7、與室外箱體7通過(guò)公共墻體15相連的室內(nèi)箱體8、位于室外箱體7外的第一冷熱水機(jī)組9、位于室內(nèi)箱體8外的第二冷熱水機(jī)組10、位于室外箱體7內(nèi)的第一風(fēng)機(jī)盤管11、位于室內(nèi)箱體8內(nèi)的第二風(fēng)機(jī)盤管12、該裝置還包括第一熱流計(jì)13、第二熱流計(jì)14。其中，第一冷熱水機(jī)組9與第一風(fēng)機(jī)盤管11相連，第一風(fēng)機(jī)盤管11放置于室外箱體7的頂部，第二冷熱水機(jī)組10與第二風(fēng)機(jī)盤管12相連，第二風(fēng)機(jī)盤管12放置于室內(nèi)箱體8的頂部；在室外箱體7和室內(nèi)箱體8的公共墻體15中心留有一個(gè)洞口，被測(cè)試墻體16 放入該洞口。被測(cè)試墻體16的兩測(cè)試面分別設(shè)有第一熱流計(jì)13和第二熱流計(jì)14。 室外箱體7和室內(nèi)箱體8之間的公共墻體15厚度為40cm-70cm，被測(cè)試墻體16厚
4度小于或等于公共墻體15厚度。本發(fā)明提供的評(píng)價(jià)墻體熱力性能的方法，包括如下步驟利用第一冷熱水機(jī)組9 和第一風(fēng)機(jī)盤管11來(lái)控制室外箱體7內(nèi)的溫度，使室外箱體7內(nèi)的溫度變化為正弦波，最大溫度為35 °C，最小溫度為25 °C，利用第二冷熱水機(jī)組10和第二風(fēng)機(jī)盤管12來(lái)控制室內(nèi)箱體8內(nèi)的溫度，使室內(nèi)箱體8內(nèi)空氣溫度保持在26 °C，測(cè)量得到一個(gè)完整波長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)墻體內(nèi)外表面的熱流變化，從而利用提出的墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法來(lái)評(píng)價(jià)被測(cè)試墻體16 的熱力性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書(shū)中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于該裝置包括室外箱體(7)、與室外箱體 (7)通過(guò)公共墻體(15)相連的室內(nèi)箱體(8)、位于室外箱體(7)外的第一冷熱水機(jī)組(9)、位于室內(nèi)箱體(8)外的第二冷熱水機(jī)組(10)、位于室外箱體(7)內(nèi)的第一風(fēng)機(jī)盤管(11)、位于室內(nèi)箱體(8)內(nèi)的第二風(fēng)機(jī)盤管(12)，該裝置還包括分別位于被測(cè)試墻體(16)兩測(cè)試面的第一熱流計(jì)(13)、第二熱流計(jì)(14)；其中，第一冷熱水機(jī)組(9)與第一風(fēng)機(jī)盤管(11)相連，第一風(fēng)機(jī)盤管(11)放置于室外箱體(7)的頂部，第二冷熱水機(jī)組(10)與第二風(fēng)機(jī)盤管(12)相連，第二風(fēng)機(jī)盤管(12)放置于室內(nèi)箱體(8)的頂部；在室外箱體(7)和室內(nèi)箱體(8)的公共墻體(15)中心留有一個(gè)洞口，被測(cè)試墻體(16 )放入該洞口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于室外箱體(7)和室內(nèi)箱體(8)之間的公共墻體(15)厚度為40cm-70cm，被測(cè)試墻體(16)厚度小于或等于公共墻體(15)厚度。
3.一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)方法，其特征在于該方法包括如下步驟利用第一冷熱水機(jī)組(9 )和第一風(fēng)機(jī)盤管(11)來(lái)控制室外箱體(7 )內(nèi)的溫度，利用第二冷熱水機(jī)組(10 )和第二風(fēng)機(jī)盤管(12)來(lái)控制室內(nèi)箱體(8)內(nèi)的溫度；室外箱體(7)內(nèi)的溫度變化為正弦波， 最大溫度為35 °C，最小溫度為25 °C，室內(nèi)箱體(8)內(nèi)空氣溫度保持在沈0C ；測(cè)量得到一個(gè)完整波長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)墻體內(nèi)外表面的溫度熱流變化的數(shù)據(jù)，從而評(píng)價(jià)測(cè)試墻體(16)的熱力性能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種墻體熱力性能評(píng)價(jià)裝置及方法，該裝置包括室外箱體(7)、與室外箱體(7)相連的室內(nèi)箱體(8)、第一冷熱水機(jī)組(9)、第二冷熱水機(jī)組(10)、第一風(fēng)機(jī)盤管(11)、第二風(fēng)機(jī)盤管(12)、第一熱流計(jì)(13)、第二熱流計(jì)(14)；第一冷熱水機(jī)組(9)與第一風(fēng)機(jī)盤管(11)相連，第一風(fēng)機(jī)盤管(11)放置于室外箱體(7)的頂部，第二冷熱水機(jī)組(10)與第二風(fēng)機(jī)盤管(12)相連，第二風(fēng)機(jī)盤管(12)放置于室內(nèi)箱體(8)的頂部；在室外箱體(7)和室內(nèi)箱體(8)的公共墻體(15)中心留有一個(gè)洞口，被測(cè)試墻體(16)放入該洞口。本發(fā)明解決了現(xiàn)有墻體熱力性能評(píng)價(jià)不能考慮熱流影響的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01N25/20GK102426175SQ20111026271
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者張小松, 金星 申請(qǐng)人:東南大學(xué)