CN203337583U - 一种围护结构热阻现场检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种围护结构热阻现场检测系统，将电热毯通电并对墙体待测区域中心部位施加均匀稳定的热流，利用电热毯外表面的保温泡沫板进行隔热处理，温度探头和热流计将测算数据传输给数据采集仪，数据采集仪将墙外表面待测区域温度、墙内表面待测区域温度和通过待测区域热流密度导入动态分析软件中，计算出墙体热阻，本实用新型解决了准确计算出墙体热阻的难题，通过降低测试墙体周围温度波动幅度，测算稳定可靠的现场数据，并利用动态分析软件进行数据处理，提高了围护结构热阻计算的准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及热工测量技术领域，特别涉及一种围护结构热阻现场检测系统。
背景技术
建筑要满足节能要求，离不开优质的建筑保温材料及其构件，为了保证建筑节能制品的保温性能，必须为设计工作者提供确切的建筑热物理性能指标。然而在设计和施工中，采用具有节能效果的产品和技术，却并不一定能得到合格的节能住宅，因此对于新建成的建筑，需要通过现场检测的办法来判定建筑物围护结构热工性能是否达到标准要求，对建筑围护结构的传热系数进行现场检测是评价建筑物的节能效果的一个重要方面。
现有的比较成熟的热流计测量方法，由于室内外温差达到10℃以上的困难很大，因此采用算术平均法的热流计法测量精度很差且测试周期很长。另外，由于外界环境温度的不可控性和变化性，墙体温度随外界环境温度变化较大，因此准确计算出墙体热阻比较困难。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种围护结构热阻现场检测系统，以解决准确计算出墙体热阻的难题，通过降低测试墙体周围温度波动幅度，测算稳定可靠的现场数据，并利用动态分析软件进行数据处理，提高了围护结构热阻计算的准确度。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种围护结构热阻现场检测系统，包括温度探头，热流计和数据采集仪，所述围护结构待测区域的内墙中间安装有若干热流计，在所述热流计边缘上均匀布置有若干温度探头，所述待测区域的外墙上均匀布置有若干温度探头，所述温度探头和热流计均连接数据采集仪，所述待测区域外墙上的温度探头被铝箔纸覆盖，所述铝箔纸的外表面固定有电热毯，所述电热毯的外表面安装有保温泡沫板。
所述保温泡沫板大体为空心U型，所述保温泡沫板的空心部分覆盖住温度探头、铝箔纸和电热毯，所述保温泡沫板的端面固定在待测区域的外墙上。
所述温度探头为PT100热电偶温度探头。
所述数据采集仪采集频率为1min/次。
所述热流计有2块，所述热流计边缘上的温度探头有7个，所述待测区域外墙上的温度探头有9个。
有益效果
本实用新型具有以下的优点：
1、本实用新型的温度探头为PT100热电偶温度探头。
2、本实用新型的数据采集仪采集频率为1min/次。
3、本实用新型数据分析软件运用动态分析法对采集的数据进行分析。
附图说明
图1是本实用新型现场测试示意图。
图2是本实用新型现场测试流程图。
图3是本实用新型外墙上温度探头布置图。
图4是本实用新型内墙上热流计和温度探头布置图。
图中：温度探头1，热流计2，数据采集仪3，铝箔4，电热毯5，保温泡沫板6。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-4所示，一种围护结构热阻现场检测系统，包括温度探头1，热流计2和数据采集仪3，所述围护结构待测区域的内墙中间安装有若干热流计2，在所述热流计2边缘上均匀布置有若干温度探头1，所述待测区域的外墙上均匀布置有若干温度探头1，所述温度探头1和热流计2均连接数据采集仪3，所述待测区域外墙上的温度探头1被铝箔纸4覆盖，所述铝箔纸4的外表面固定有电热毯5，所述电热毯5的外表面安装有保温泡沫板6。
所述保温泡沫板6大体为空心U型，所述保温泡沫板6的空心部分覆盖住温度探头1、铝箔纸4和电热毯5，所述保温泡沫板6的端面固定在待测区域的外墙上。
所述温度探头1为PT100热电偶温度探头。
所述数据采集仪3采集频率为1min/次。
所述热流计2有2块，所述热流计2边缘上的温度探头1有7个，所述待测区域外墙上的温度探头1有9个。
不难看出，本实用新型将电热毯通电并对墙体待测区域中心部位施加均匀稳定的热流，利用电热毯外表面的保温泡沫板进行隔热处理，温度探头和热流计将测算数据传输给数据采集仪，数据采集仪将采集的墙外表面待测区域温度、墙内表面待测区域温度和通过待测区域热流密度导入动态分析软件中，计算出墙体热阻。
本实用新型的测试墙体为粘贴保温板外保温墙体，由20mm厚的混合砂浆抹面7mm厚抹面胶浆复合玻纤网格布、200mm厚钢筋混凝土墙、50mm厚EPS板组成。首先，在待测墙体外墙面上中心区域选取待测区域，待测区域尽量选取均匀墙面。在待测区域均匀布置9个温度探头，分别在距离中心探头30cm和60cm的四周布置4个温度探头，总计9个温度探头(温度探头为PT100热电偶)。然后，在与测试区域位置对应的围护结构内墙面中心放置两块热流计，在热流计附近且紧靠其位置处布置7个温度探头，温度探头紧贴于墙面，并用胶带以十字形粘贴固定，以保证温度探头和壁面温度相同。两块热流计的侧头系数分别为4.3W/（m2·mv）和11.6W/（m2·mv）。
待测区域外侧的九个温度探头用一层铝箔覆盖，并用电热毯完整覆盖在铝箔表面并固定，电热毯背部表面用保温泡沫板严密覆盖进行隔热处理。铝箔纸的作用是使电热毯对待测区域墙壁面加热均匀，以及防止电热毯热辐射对温度探头的影响。将电热毯通电，电热毯功率为100W，对墙体待测区域中心部位施加一个均匀稳定的热流。保温泡沫板将电热毯完全覆盖，保温泡沫板、电热毯、铝箔、墙体测试区域之间均紧密接触，无空气夹层。待测区域在热流计位置处可视为一维稳态导热。以此加热方式能将外墙待测区域加热至一定温度且不易受外界环境温度影响，缩短了测试周期，为数据处理提供了稳定可靠的现场数据，提高了围护结构热阻计算的准确度。
热流计和温度探头均连接至数据采集仪，数据采集仪采集频率为1min/次采集墙外表面待测区域温度t1、墙内表面待测区域温度t2和通过待测区域热流密度q，采集频率为1min/次，采集时间为4天。将采集的数据导入数据分析软件中，数据分析软件运用动态分析法对采集的数据进行分析，计算出墙体热阻为1.12m2·K/W，与标准墙体热阻误差小于5%。通过对实验数据分析并与保温墙体传热系数理论值进行比较，证明本发明提供的围护结构热阻现场检测方法具有很高的准确度，适用于建筑节能现场检测工作。
本实用新型数据采集部分开发数据自动采集系统以及远程监测系统，极大地减少测试人员的劳动强度；数据分析部分基于动态分析理论开发了传热系数计算动态分析软件，针对墙体的热惰性，根据经验公式将衰减因子以及延迟系数两个概念加入数据分析中，以减小测试结果的误差，实现对围护结构传热系数客观与准确的计算。大量现场测试分析表明，测试时室内需连续采暖至少7天，以使室内环境温度达到稳定；测试时间至少72小时，以增加热阻计算的精确度。
本实用新型结合热流计法和热箱法的优点，并充分考虑到热流计法和热箱法的局限性，在其基础上做出改良优化，在数据处理上利用基于动态分析理论编制的数据处理软件进行数据处理。数据处理方法旨在对现有墙体热阻计算方法做出优化改进，在热流计法的基础上，通过降低测试墙体周围温度波动幅度，以及利用计算机的强大计算能力，采用动态分析法对围护结构热阻进行计算，以降低热流计法测量围护结构热阻的使用要求，使其对于围护结构（特别是南方地区）热阻与传热系数的测量方便且可靠，通过实时测量数据的计算，实现对围护结构的热物性（如墙体壁面温度场）进行二维动画描述。
其先进性在于考虑了真实环境中墙体的热惰性，引入了时间常数对于传热的影响，通过动态分析法对热流数据处理，客观的计算围护结构传热系数。通过此方法可以缩短测量时间，并且不受季节条件限制，方便进行现场测量。在此基础上，通过对测量硬件的集成与开发，配合动态分析法软件的开发，使其形成一套完整的围护结构传热系数在线监测系统，并且使该系统方便在野外使用，同时实现远程的在线监测。
Claims (5)
1.一种围护结构热阻现场检测系统，包括温度探头（1），热流计（2）和数据采集仪（3），所述围护结构待测区域的内墙中间安装有若干热流计（2），在所述热流计（2）边缘上均匀布置有若干温度探头（1），所述待测区域的外墙上均匀布置有若干温度探头（1），所述温度探头（1）和热流计（2）均连接数据采集仪（3），其特征在于：所述待测区域外墙上的温度探头（1）被铝箔纸（4）覆盖，所述铝箔纸（4）的外表面固定有电热毯（5），所述电热毯（5）的外表面安装有保温泡沫板（6）。
2.根据权利要求1所述的一种围护结构热阻现场检测系统，其特征在于：所述保温泡沫板（6）大体为空心U型，所述保温泡沫板（6）的空心部分覆盖住温度探头（1）、铝箔纸（4）和电热毯（5），所述保温泡沫板（6）的端面固定在待测区域的外墙上。
3.根据权利要求1所述的一种围护结构热阻现场检测系统，其特征在于：所述温度探头（1）为PT100热电偶温度探头。
4.根据权利要求1所述的一种围护结构热阻现场检测系统，其特征在于：所述数据采集仪（3）采集频率为1min/次。
5.根据权利要求1所述的一种围护结构热阻现场检测系统，其特征在于：所述热流计（2）有2块，所述热流计（2）边缘上的温度探头（1）有7个，所述待测区域外墙上的温度探头（1）有9个。
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|---|---|---|---|---|
| CN104764768A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-07-08 | 西南科技大学 | 一种建筑围护结构热工性能现场检测方法 |
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2013
- 2013-06-03 CN CN2013203153226U patent/CN203337583U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN104764768B (zh) * | 2015-04-14 | 2017-11-17 | 西南科技大学 | 一种建筑围护结构热工性能现场检测方法 |
| CN105222934A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-06 | 沈阳建筑大学 | 一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置 |
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