CN102426175A - 墙体热力性能评价装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种墙体热力性能评价装置及方法，该装置包括室外箱体（7）、与室外箱体（7）相连的室内箱体（8）、第一冷热水机组（9）、第二冷热水机组（10）、第一风机盘管（11）、第二风机盘管（12）、第一热流计（13）、第二热流计（14）；第一冷热水机组（9）与第一风机盘管（11）相连，第一风机盘管（11）放置于室外箱体（7）的顶部，第二冷热水机组（10）与第二风机盘管（12）相连，第二风机盘管（12）放置于室内箱体（8）的顶部；在室外箱体（7）和室内箱体（8）的公共墙体（15）中心留有一个洞口，被测试墙体（16）放入该洞口。本发明解决了现有墙体热力性能评价不能考虑热流影响的问题。

Description

墙体热力性能评价装置及方法
技术领域
本发明涉及一种墙体热力性能评价方法及装置，属于土木建筑和暖通空调的技术领域。
背景技术
建筑采暖供冷消耗了大量能源，并且每年该方面的能耗越来越大。而在建筑的采暖和供冷负荷中，通过建筑墙体传入室内的冷热热流带来的负荷要占很大比例，因此建筑墙体的热力性能是影响房间冷热负荷以及室内热舒适性的一个关键因素。
建筑墙体的传热过程是一个复杂的非稳态传热过程，一方面墙体自身有着吸热放热过程，另一方面，墙体与外界环境以及室内环境进行着对流及辐射热交换，而室外环境在一天之内时刻变化着，室内环境也由于设备运行以及人体活动在不断变化。
建筑墙体的基本参数包括墙体材料热导率、密度、比热、厚度、表面反射率等。这些参数都将影响到墙体的热力性能，从而对房间的内环境产生影响。常用的描述墙体热力性能的参数为墙体的温度延迟时间和衰减因子。但延迟时间和衰减因子主要用来表示墙体内外表面温度的关系，而我们知道，相比于墙体的内表面温度，透过墙体进入房间的热流是引起室内空气温度变化的更直接的因素，它直接影响到室内冷热负荷及热舒适性。因此，针对通过墙体进入室内的热流，本发明提出一种墙体热力性能评价方法及装置，从而为选择合适的建筑材料并评价其应用效果提供指导。
发明内容
技术问题：本发明的目的是解决现有墙体热力性能评价不能考虑热流影响的问题，提供一种墙体热力性能评价方法及装置及方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种墙体热力性能评价装置，该装置包括室外箱体、与室外箱体通过公共墙体相连的室内箱体、位于室外箱体外的第一冷热水机组、位于室内箱体外的第二冷热水机组、位于室外箱体内的第一风机盘管、位于室内箱体内的第二风机盘管，该装置还包括分别位于被测试墙体两测试面的第一热流计、第二热流计；
其中，第一冷热水机组与第一风机盘管相连，第一风机盘管放置于室外箱体的顶部，第二冷热水机组与第二风机盘管相连，第二风机盘管放置于室内箱体的顶部；在室外箱体和室内箱体的公共墙体中心留有一个洞口，被测试墙体放入该洞口。
室外箱体和室内箱体之间的公共墙体厚度为40cm-70cm，被测试墙体厚度小于或等于公共墙体厚度。
墙体热力性能评价方法包括如下步骤：利用第一冷热水机组和第一风机盘管来控制室外箱体内的温度，利用第二冷热水机组和第二风机盘管来控制室内箱体内的温度；室外箱体内的温度变化为正弦波，最大温度为35 oC，最小温度为25 oC，室内箱体内空气温度保持在26 oC；测量得到一个完整波长时间段内墙体内外表面的温度热流变化的数据，从而评价测试墙体的热力性能。
有益效果：
1.由于通过墙体从室外进入室内的热流是影响室内空气温度及房间负荷的最直接的因素，该方法考察了墙体性能对热流的影响，能更直观的得出墙体的热力性能。
2．利用墙体热力性能评价装置可以得到墙体热流延迟时间和热流衰减因子，从而定量地评价墙体的热力性质。
附图说明
图1是本发明一种墙体热力性能评价方法示意图。
图2是本发明一种墙体热力性能评价装置示意图。
图1中有：墙体1、墙体外表面热流变化曲线2、墙体内表面热流变化曲线3、墙体外表面热流波幅4、墙体内表面热流波幅5、墙体内外表面热流波幅相位差6。
图2中有：室外箱体7、室内箱体8、第一冷热水机组9、第二冷热水机组10、第一风机盘管11、第二风机盘管12、第一热流计13、第二热流计14、公共墙体15、被测试墙体16。
具体实施方式   
本发明为一种评价墙体热力性能的方法及装置。该方法提出用热流延迟时间和热流衰减因子这两个参数来评价墙体的热力性能。墙体的热流延迟时间为墙体内表面热流波和墙体外表面热流波的相位差，热流衰减因子为墙体内表面热流波幅与墙体外表面热流波幅的比值。热流延迟时间越长，热流衰减因子越小，表明进入室内的最大热流越小，进入室内的热流波动越小，因此墙体具有更好的热力性能。
墙体热力性能评价装置由两个相连的箱体组成，将测试墙体安装到这两个箱体的公共墙体中，调节冷热水机组控制这两个箱体内的空气温度变化，测量一段时间内被测试墙体内外表面的热流变化，从而利用提出的墙体热力性能评价方法来评价被测试墙体的热力性能。
结合附图1进一步说明墙体热力性能评价方法具体实施方式：首先测量墙体内外表面热流，得到一段时间内墙体内外表面热流的变化曲线，分析对比这两条曲线，分别得到在这一段时间内墙体内外表面热流的波幅和最大热流的出现时间。墙体内外表面热流最大值出现时间的差值为墙体热流延迟时间，墙体内外表面热流波幅的比值为墙体热流衰减因子。
结合附图2进一步说明墙体热力性能评价装置具体实施方式：该装置包括室外箱体7、与室外箱体7通过公共墙体15相连的室内箱体8、位于室外箱体7外的第一冷热水机组9、位于室内箱体8外的第二冷热水机组10、位于室外箱体7内的第一风机盘管11、位于室内箱体8内的第二风机盘管12、该装置还包括第一热流计13、第二热流计14。
其中，第一冷热水机组9与第一风机盘管11相连，第一风机盘管11放置于室外箱体7的顶部，第二冷热水机组10与第二风机盘管12相连，第二风机盘管12放置于室内箱体8的顶部；在室外箱体7和室内箱体8的公共墙体15中心留有一个洞口，被测试墙体16放入该洞口。
被测试墙体16的两测试面分别设有第一热流计13和第二热流计14。
室外箱体7和室内箱体8之间的公共墙体15厚度为40cm-70cm，被测试墙体16厚度小于或等于公共墙体15厚度。
本发明提供的评价墙体热力性能的方法，包括如下步骤：利用第一冷热水机组9和第一风机盘管11来控制室外箱体7内的温度，使室外箱体7内的温度变化为正弦波，最大温度为35 oC，最小温度为25 oC，利用第二冷热水机组10和第二风机盘管12来控制室内箱体8内的温度，使室内箱体8内空气温度保持在26 oC，测量得到一个完整波长时间段内墙体内外表面的热流变化，从而利用提出的墙体热力性能评价方法来评价被测试墙体16的热力性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (3)

1. 一种墙体热力性能评价装置，其特征在于：该装置包括室外箱体（7）、与室外箱体（7）通过公共墙体（15）相连的室内箱体（8）、位于室外箱体（7）外的第一冷热水机组（9）、位于室内箱体（8）外的第二冷热水机组（10）、位于室外箱体（7）内的第一风机盘管（11）、位于室内箱体（8）内的第二风机盘管（12），该装置还包括分别位于被测试墙体（16）两测试面的第一热流计（13）、第二热流计（14）；
其中，第一冷热水机组（9）与第一风机盘管（11）相连，第一风机盘管（11）放置于室外箱体（7）的顶部，第二冷热水机组（10）与第二风机盘管（12）相连，第二风机盘管（12）放置于室内箱体（8）的顶部；在室外箱体（7）和室内箱体（8）的公共墙体（15）中心留有一个洞口，被测试墙体（16）放入该洞口。
2. 根据权利要求1所述的墙体热力性能评价装置，其特征在于：室外箱体（7）和室内箱体（8）之间的公共墙体（15）厚度为40cm-70cm，被测试墙体（16）厚度小于或等于公共墙体（15）厚度。
3. 一种墙体热力性能评价方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：利用第一冷热水机组（9）和第一风机盘管（11）来控制室外箱体（7）内的温度，利用第二冷热水机组（10）和第二风机盘管（12）来控制室内箱体（8）内的温度；室外箱体（7）内的温度变化为正弦波，最大温度为35 oC，最小温度为25 oC，室内箱体（8）内空气温度保持在26 oC；测量得到一个完整波长时间段内墙体内外表面的温度热流变化的数据，从而评价测试墙体（16）的热力性能。
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