專利名稱：墻體熱力性能評價裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種墻體熱力性能評價方法及裝置，屬于土木建筑和暖通空調的技術領域。
背景技術：
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越大。而在建筑的采暖和供冷負荷中，通過建筑墻體傳入室內的冷熱熱流帶來的負荷要占很大比例，因此建筑墻體的熱力性能是影響房間冷熱負荷以及室內熱舒適性的一個關鍵因素。建筑墻體的傳熱過程是一個復雜的非穩(wěn)態(tài)傳熱過程，一方面墻體自身有著吸熱放熱過程，另一方面，墻體與外界環(huán)境以及室內環(huán)境進行著對流及輻射熱交換，而室外環(huán)境在一天之內時刻變化著，室內環(huán)境也由于設備運行以及人體活動在不斷變化。建筑墻體的基本參數(shù)包括墻體材料熱導率、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，從而對房間的內環(huán)境產生影響。常用的描述墻體熱力性能的參數(shù)為墻體的溫度延遲時間和衰減因子。但延遲時間和衰減因子主要用來表示墻體內外表面溫度的關系，而我們知道，相比于墻體的內表面溫度，透過墻體進入房間的熱流是引起室內空氣溫度變化的更直接的因素，它直接影響到室內冷熱負荷及熱舒適性。因此，針對通過墻體進入室內的熱流，本發(fā)明提出一種墻體熱力性能評價方法及裝置，從而為選擇合適的建筑材料并評價其應用效果提供指導。
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有墻體熱力性能評價不能考慮熱流影響的問題，提供一種墻體熱力性能評價方法及裝置及方法。技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種墻體熱力性能評價裝置，該裝置包括室外箱體、與室外箱體通過公共墻體相連的室內箱體、位于室外箱體外的第一冷熱水機組、位于室內箱體外的第二冷熱水機組、位于室外箱體內的第一風機盤管、位于室內箱體內的第二風機盤管，該裝置還包括分別位于被測試墻體兩測試面的第一熱流計、第二熱流計；
其中，第一冷熱水機組與第一風機盤管相連，第一風機盤管放置于室外箱體的頂部，第二冷熱水機組與第二風機盤管相連，第二風機盤管放置于室內箱體的頂部；在室外箱體和室內箱體的公共墻體中心留有一個洞口，被測試墻體放入該洞口。室外箱體和室內箱體之間的公共墻體厚度為40cm-70cm，被測試墻體厚度小于或等于公共墻體厚度。墻體熱力性能評價方法包括如下步驟利用第一冷熱水機組和第一風機盤管來控制室外箱體內的溫度，利用第二冷熱水機組和第二風機盤管來控制室內箱體內的溫度；室外箱體內的溫度變化為正弦波，最大溫度為35 °C，最小溫度為25 °C，室內箱體內空氣溫度保持在沈0C ；測量得到一個完整波長時間段內墻體內外表面的溫度熱流變化的數(shù)據(jù)，從而評價測試墻體的熱力性能。有益效果
1.由于通過墻體從室外進入室內的熱流是影響室內空氣溫度及房間負荷的最直接的因素，該方法考察了墻體性能對熱流的影響，能更直觀的得出墻體的熱力性能。2.利用墻體熱力性能評價裝置可以得到墻體熱流延遲時間和熱流衰減因子，從而定量地評價墻體的熱力性質。
圖1是本發(fā)明一種墻體熱力性能評價方法示意圖。圖2是本發(fā)明一種墻體熱力性能評價裝置示意圖。圖1中有墻體1、墻體外表面熱流變化曲線2、墻體內表面熱流變化曲線3、墻體外表面熱流波幅4、墻體內表面熱流波幅5、墻體內外表面熱流波幅相位差6。圖2中有室外箱體7、室內箱體8、第一冷熱水機組9、第二冷熱水機組10、第一風機盤管11、第二風機盤管12、第一熱流計13、第二熱流計14、公共墻體15、被測試墻體16。
具體實施例方式
本發(fā)明為一種評價墻體熱力性能的方法及裝置。該方法提出用熱流延遲時間和熱流衰減因子這兩個參數(shù)來評價墻體的熱力性能。墻體的熱流延遲時間為墻體內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表面熱流波幅與墻體外表面熱流波幅的比值。熱流延遲時間越長，熱流衰減因子越小，表明進入室內的最大熱流越小，進入室內的熱流波動越小，因此墻體具有更好的熱力性能。墻體熱力性能評價裝置由兩個相連的箱體組成，將測試墻體安裝到這兩個箱體的公共墻體中，調節(jié)冷熱水機組控制這兩個箱體內的空氣溫度變化，測量一段時間內被測試墻體內外表面的熱流變化，從而利用提出的墻體熱力性能評價方法來評價被測試墻體的熱力性能。結合附圖1進一步說明墻體熱力性能評價方法
具體實施例方式首先測量墻體內外表面熱流，得到一段時間內墻體內外表面熱流的變化曲線，分析對比這兩條曲線，分別得到在這一段時間內墻體內外表面熱流的波幅和最大熱流的出現(xiàn)時間。墻體內外表面熱流最大值出現(xiàn)時間的差值為墻體熱流延遲時間，墻體內外表面熱流波幅的比值為墻體熱流衰減因子。結合附圖2進一步說明墻體熱力性能評價裝置
具體實施例方式該裝置包括室外箱體7、與室外箱體7通過公共墻體15相連的室內箱體8、位于室外箱體7外的第一冷熱水機組9、位于室內箱體8外的第二冷熱水機組10、位于室外箱體7內的第一風機盤管11、位于室內箱體8內的第二風機盤管12、該裝置還包括第一熱流計13、第二熱流計14。其中，第一冷熱水機組9與第一風機盤管11相連，第一風機盤管11放置于室外箱體7的頂部，第二冷熱水機組10與第二風機盤管12相連，第二風機盤管12放置于室內箱體8的頂部；在室外箱體7和室內箱體8的公共墻體15中心留有一個洞口，被測試墻體16 放入該洞口。被測試墻體16的兩測試面分別設有第一熱流計13和第二熱流計14。 室外箱體7和室內箱體8之間的公共墻體15厚度為40cm-70cm，被測試墻體16厚
4度小于或等于公共墻體15厚度。本發(fā)明提供的評價墻體熱力性能的方法，包括如下步驟利用第一冷熱水機組9 和第一風機盤管11來控制室外箱體7內的溫度，使室外箱體7內的溫度變化為正弦波，最大溫度為35 °C，最小溫度為25 °C，利用第二冷熱水機組10和第二風機盤管12來控制室內箱體8內的溫度，使室內箱體8內空氣溫度保持在26 °C，測量得到一個完整波長時間段內墻體內外表面的熱流變化，從而利用提出的墻體熱力性能評價方法來評價被測試墻體16 的熱力性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記載的保護范圍內。
權利要求
1.一種墻體熱力性能評價裝置，其特征在于該裝置包括室外箱體(7)、與室外箱體 (7)通過公共墻體(15)相連的室內箱體(8)、位于室外箱體(7)外的第一冷熱水機組(9)、位于室內箱體(8)外的第二冷熱水機組(10)、位于室外箱體(7)內的第一風機盤管(11)、位于室內箱體(8)內的第二風機盤管(12)，該裝置還包括分別位于被測試墻體(16)兩測試面的第一熱流計(13)、第二熱流計(14)；其中，第一冷熱水機組(9)與第一風機盤管(11)相連，第一風機盤管(11)放置于室外箱體(7)的頂部，第二冷熱水機組(10)與第二風機盤管(12)相連，第二風機盤管(12)放置于室內箱體(8)的頂部；在室外箱體(7)和室內箱體(8)的公共墻體(15)中心留有一個洞口，被測試墻體(16 )放入該洞口。
2.根據(jù)權利要求1所述的墻體熱力性能評價裝置，其特征在于室外箱體(7)和室內箱體(8)之間的公共墻體(15)厚度為40cm-70cm，被測試墻體(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價方法，其特征在于該方法包括如下步驟利用第一冷熱水機組(9 )和第一風機盤管(11)來控制室外箱體(7 )內的溫度，利用第二冷熱水機組(10 )和第二風機盤管(12)來控制室內箱體(8)內的溫度；室外箱體(7)內的溫度變化為正弦波， 最大溫度為35 °C，最小溫度為25 °C，室內箱體(8)內空氣溫度保持在沈0C ；測量得到一個完整波長時間段內墻體內外表面的溫度熱流變化的數(shù)據(jù)，從而評價測試墻體(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價裝置及方法，該裝置包括室外箱體(7)、與室外箱體(7)相連的室內箱體(8)、第一冷熱水機組(9)、第二冷熱水機組(10)、第一風機盤管(11)、第二風機盤管(12)、第一熱流計(13)、第二熱流計(14)；第一冷熱水機組(9)與第一風機盤管(11)相連，第一風機盤管(11)放置于室外箱體(7)的頂部，第二冷熱水機組(10)與第二風機盤管(12)相連，第二風機盤管(12)放置于室內箱體(8)的頂部；在室外箱體(7)和室內箱體(8)的公共墻體(15)中心留有一個洞口，被測試墻體(16)放入該洞口。本發(fā)明解決了現(xiàn)有墻體熱力性能評價不能考慮熱流影響的問題。
文檔編號G01N25/20GK102426175SQ20111026271
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權日2011年9月7日
發(fā)明者張小松, 金星 申請人:東南大學