UA121205C2 - Спосіб і пристрій визначення теплових втрат приміщення - Google Patents

Abstract

Цей спосіб, призначений для визначення коефіцієнта Κ теплових втрат приміщення, містить етапи, на яких: - в приміщенні за два послідовних періоди часу (Dk)k=1 або 2 застосовують потужність обігрівання Рk приміщення і здійснюють роботи з вимірювання щонайменше температури Тіk всередині приміщення через короткі проміжки часу, а також визначають температуру Теk зовнішнього повітря через короткі проміжки часу, при цьому потужність обігрівання Р1 за перший період D1 є такою, що наступний параметр (І) був меншим або дорівнював 0,8, тоді як потужність обігрівання Р2 за другий період часу D2 є по суті нульовою; - для кожного періоду часу Dk вибирають проміжок часу вtk, при якому зміна Tik(t) є по суті лінійною; - за кожний проміжок часу єt1 і t2 визначають нахил в1 або а2 дотичної до кривої (Tik(t); - на основі нахилів -1 і і2 виводять значення Κсаlс коефіцієнта теплових втрат Κ приміщення.

Description

Даний винахід стосується способу і пристрою визначення теплових втрат приміщення. У рамках винаходу приміщення є індивідуальним будинком або будівлею, зокрема, житловою будівлею або іншою будівлею, або частиною такої будівлі, наприклад, квартирою в багатоповерховому житловому будинку.

Коефіцієнт теплових втрат приміщення, позначений К, дорівнює потужності теплових втрат приміщення (у ватах) на один градус (Кельвіна або Цельсія) різниці між температурою повітря всередині приміщення і температурою зовнішнього повітря. Цей коефіцієнт К характеризує енергетичні характеристики оболонки приміщення.

На коефіцієнт К теплових втрат приміщення впливають, з одного боку, теплові втрати під час передачі через стіни приміщення і, з іншого боку, інфільтрації повітря. Теплові втрати від передачі характеризуються показником Нт-ШОАт, де ШО є коефіцієнтом теплопередачі коробки приміщення, який називається також коефіцієнтом питомої втрати від передачі приміщення, а

Ат є загальною площею стін приміщення. Інфільтрації повітря в приміщенні характеризуються показником п"и.Ср, де т" є витратою повітрообміну, а Ср є теплоємністю повітря. Отже, коефіцієнт теплових втрат К дорівнює:

К-Нтнт"Ср-ОАтаент/.Ср.

В рамках регламентних норм в галузі тепла, таких як КТ 2005 у Франції або регламент ЕпЕм в Німеччині, коефіцієнт О застосовують для оцінки загального споживання енергії в приміщенні.

Його визначення призначене для здійснення діагностики теплоізоляції приміщення, щоб перевірити, чи дотримується забудовник існуючих норм теплоізоляції як з точки зору вибору матеріалів, так і їхнього використання, або коли передбачений ремонт будівлі, щоб визначити заходи, необхідні для поліпшення теплових характеристик.

У документі УМО 2012/028829 А1 описаний спосіб визначення коефіцієнта теплових втрат К приміщення, в якому використовують перехідні зміни внутрішньої температури приміщення, коли його піддають контрольованим внутрішнім впливам, і в вимірюваному зовнішньому навколишньому середовищі. За допомогою кількісного аналізу зміни внутрішньої температури приміщення, яку отримують шляхом вимірювання на місці, можна кількісно визначити енергетичну якість приміщення за відносно короткий період, що дозволяє не враховувати вплив умов експлуатації приміщення і коливання зовнішніх кліматичних умов. На практиці було встановлено, що цей спосіб дає добрі результати, коли його здійснюють з часом вимірювання, відповідному двом послідовним ночам. Разом з тим, скорочення часу вимірювання є проблемою. Зокрема, з'ясувалося, що погрішність в значенні коефіцієнта К теплових втрат може збільшуватися, коли скорочують час вимірювання.

Винахід закликає усунути ці недоліки і запропонувати спосіб і пристрій, що дозволяє визначати коефіцієнт теплових втрат за короткий час, зокрема, за одну ніч і навіть за декілька годин з високою точністю, зокрема, приблизно --20 9.

У зв'язку з цим об'єктом винаходу є спосіб визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення, який який відрізняється тим, що містить етапи, на яких: - в приміщенні за два послідовних періоди часу 0: і О2 здійснюють такі дії: і за перший період часу Юї застосовують першу потужність обігрівання Р: приміщення і здійснюють роботи з вимірювання щонайменше температури Ті: всередині приміщення через короткі проміжки часу, а також визначають температуру Теї зовнішнього повітря через короткі проміжки часу, при цьому перша потужність обігрівання Рі є такою, що параметр сх-1- АТЦОЖ ре

Р, був меншим або дорівнював 0,8 при АТО) - ТЕ 0) Тет де 1-0 є точкою початку першого періоду часу О:ї, Тет є середньою температурою зовнішнього повітря за всі періоди часу 0; і О»2, і Кег є контрольним значенням коефіцієнта К теплових втрат приміщення, потім і. за другий період часу Ю2 застосовують по суті нульову другу потужність обігрівання Ро приміщення, щоб температура Ти всередині приміщення могла змінюватися вільно, і здійснюють роботи з вимірювання щонайменше температури Тег всередині приміщення через короткі проміжки часу, а також визначають температуру Тег зовнішнього повітря через короткі проміжки часу; - для кожного з першого і другого періодів часу 0: їі Ог2 обирають проміжок часу ДЕ і ДЬ, при якому зміна Т(О) або Т2() є по суті лінійною, або проміжки часу Дні Дь є такими, що проміжок часу ДІ- триває до кінця першого періоду О: застосування першої потужності обігрівання Рі, і такими, що, якщо поєднати точки початку першого періоду О: і другого періоду О», то проміжки

Ді і Дь мають одну і ту саму точку кінця; - за кожний проміжок часу ДЕ і Дї2 / визначають нахил аїабо аг дотичної до кривої

(Тік(Ю) к-т або; - на основі нахилів с і с2 виводять значення Ксас коефіцієнта К теплових втрат приміщення.

Переважно проміжки часу Ді: і Де мають однакову тривалість.

Звісно, заявлений спосіб не вимагає обов'язкової графічної побудови зміни Тк(Ї).

Зокрема, на кожному проміжку часу Дік нахил ак дотичної до кривої ТК) дорівнює похідній зміни Тк) за проміжок Дік. При цьому в рамках винаходу етап визначення нахилу ак дотичної до кривої ТО на проміжок часу лік можна здійснити, обчисливши похідну зміни ТО за проміжок часу Ді; і не вдаючись до графічного відображення зміни Тік(Ю).

Етапи обчислення способу, зокрема, для визначення нахилів Як можна здійснювати за допомогою будь-якого відповідного обчислювального засобу. Зокрема, мова може йти про електронний блок обчислення, який пов'язаний з системою збору для збору вимірювань, необхідних для способу, і який містить обчислювальні засоби для здійснення всіх або частини етапів обчислення способу на основі отриманих вимірювань.

В рамках винаходу під "потужністю обігрівання приміщення" слід розуміти будь-яку робочу умову, яка призводить до зміни внутрішньої температури приміщення при даних зовнішніх умовах температури. Мається на увазі, що потужність обігрівання може бути позитивною, нульовою або негативною. Позитивна потужність обігрівання відповідає подачі тепла до приміщення, тоді як негативна потужність відповідає надходженню холоду до приміщення.

Згідно з винаходом, перша потужність обігрівання Рі є суворо позитивною або суворо негативною і може призводити до примусової зміни температури всередині приміщення, тоді як друга потужність обігрівання Р» є по суті нульовою потужністю. В рамках винаходу потужність обігрівання вважається нульовою, якщо вона допускає вільну зміну температури всередині приміщення. Як правило, друга потужність обігрівання Ро не є суворо нульовою, враховуючи, зокрема, присутність в приміщенні вимірювальної або обчислювальної техніки, яку використовують для здійснення способу і яка під час роботи створює залишкову потужність обігрівання. У випадку по суті нульової потужності обігрівання зміна внутрішньої температури приміщення може бути пов'язана з різницею між внутрішньою температурою приміщення і зовнішньою температурою або із зміною зовнішньої температури.

Винахід базується на виборі спеціального теплового впливу на приміщення, що дозволяє

Зо отримати коефіцієнт його теплових втрат з достатньою точністю і за короткий час, причому цей спеціальний тепловий вплив є застосуванням суворо позитивної або суворо негативної першої потужності обігрівання Рі, що може призвести до примусової зміни температури всередині приміщення, після чого настає застосування по суті нульової другої потужності обігрівання Р», що забезпечує вільну зміну температури всередині приміщення.

Як описано в УМО 2012/028829 А1, визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення базується в рамках винаходу на моделюванні приміщення відповідно до моделі К-С з опором і конденсатором. Приміщення розглядається як ізотермічна коробка, яка характеризується, з одного боку, своїм коефіцієнтом теплових втрат, який є величиною, зворотною опору, і, з іншого боку, своєю інерцією або своєю ефективною теплоємністю С. При тепловому впливі на приміщення з постійною потужністю ефективна теплоємність С приміщення відповідає теплоємності матеріалів, які знаходяться в ізолювальних стінах приміщення, і визначена як енергія, необхідна для підвищення навколишньої температури приміщення на 1К при постійній зовнішній температурі протягом часу впливу.

Для кожного періоду часу (Ок)к-1 або 2, припускається, що внутрішня температура Тк приміщення є однорідною. Зміна різниці температури між внутрішнім простором і зовнішнім простором АТк- Гік-Тек наслідує експонентну поведінку відповідно до рівняння: с алт,-(В-К АтоОаї

Де К - коефіцієнт теплових втрат приміщення,

С - ефективна теплоємність приміщення,

Рк - потужність обігрівання приміщення,

АтТк - різниця температури між внутрішнім простором і зовнішнім простором.

На основі рівняння (1) нахил ак дотичної до кривої, що характеризує зміну величини АТк- Гік-

Тек залежно від часу, можна записати як: аг - ат Шо РК-К АТк ка с

На практиці в рамках заявленого способу в кожному періоді часу Ок виявляють проміжок часу Дік, в якому зміна ТК) є по суті лінійною. В цьому проміжку часу Діх можна вважати, що температура зовнішнього повітря Тек є по суті постійною і дорівнює середній температурі Тет за всі періоди часу 0; їі О». Крім того, оскільки вибирають проміжок часу Дік за період обігрівання

Ок, можна розглядати середнє значення Тікт для Тк() за проміжок часу Дік у вираженні нахилу ак. При цьому нахил ак можна записати як:

В-К АТ а, ЗК Ш- й (о; ,де АТкп - Пт З Тет.

Таким чином, можна отримати значення Ксас коефіцієнта теплових втрат приміщення, застосувавши за два періоди часу О; і О»2 дві потужності обігрівання Р: і Ре» з різними значеннями і вимірявши зміну щонайменше температури всередині приміщення Ти() або Т2() за кожний з цих двох періодів часу. Для кожного періоду часу О: або О2 вибирають проміжок часу Ді; або Дь, при якому зміна Т() або Т2(У є по суті лінійною, і в цьому проміжку часу Лі; або ЛЬ визначають нахил а: або аг дотичної до кривої (Тік(Ю)к-1 або 2. При цьому значення Ксас коефіцієнта теплових втрат приміщення дорівнює: а» - ай,

Кроас - ААТ. ВАТ аАТот - 82А т (2).

Експериментальним шляхом було встановлено, що погрішність в значенні Ксас коефіцієнта теплових втрат, визначена за допомогою тесту в дві фази, як було зазначено вище, може збільшитися, якщо скоротити час вимірювання. Щоб зменшити час вимірювання і одночасно обмежити погрішність в значенні Ксас, було проведено дослідження з метою оцінки впливу умов, в яких відбувається тест, на точність отримуваного значення Ка.

Для цього автори винаходу розробили спрощену дифузійну модель, в якій розглядають однорідний шар матеріалу товщиною е, який містить зовнішню сторону і внутрішню сторону.

Цей шар піддають тесту в дві фази, що включає в себе першу фазу, в якій на внутрішню сторону шару діють першою постійною потужністю обігрівання Рі: протягом часу обігрівання від

О до її, і другу фазу, в якій на внутрішню сторону шару діють другою постійною потужністю обігрівання Ріг, що відрізняється від Ри, протягом часу обігрівання від її до 2ін. Зовнішню сторону шару підтримують при постійній температурі протягом всього часу тесту. Якщо шар знаходиться в первинному статичному стані з різницею температури АТ(0)- Гіац-0) - Теж(І-0), зміна температури внутрішньої сторони дорівнює: мот РА- (Р, АТО А ет ї»о

Тацу- -мт -)/ т

Мін х ді, РОВ - (Р, - АТ(ОЖ)У; Не -(Р, -РОХ Ве

Ї"о Ї"о (3) де т) - константи часу, характерні для шару, при яких: . 4 мі20бт - АС----- ! я"(гіну

Ві - відповідні вагові коефіцієнти, еквівалентні за розмірністю тепловому опору, при яких: . 8 чуі20в,-в----

Н 1 2 . яг(гініуи в--. де ЗА, та Се зЗр Ср, при цьому А є теплопровідністю шару, р є густиною шару, З означає площу шару, і Ср означає теплоємність повітря.

Щоб зрозуміти, яким чином різні константи часу впливають на значення Ксас коефіцієнта теплових втрат, визначене за допомогою описаного вище тесту в дві фази, автори винаходу впровадили рівняння (3) у рівняння (2) і отримали: 1

Кк -К-А -- 85 - 5 ДщД ДЬБ ас в їв)

ВАи(Ви - АТ(ОЖ) овіїн) ва - Ра т(оЖ тя - НгА ТО) (4), 2 в- (Ви - А ТОЖ) 2 де В - безрозмірний параметр, такий, що Ви -НгА пок, ів) фр ов(ю) . функції, що залежать тільки від приміщення і від часу обігрівання її, які є монотонними функціями, які спадають, коли час обігрівання збільшується, при яких 0« Ів) іО« ов) -1,

Таким чином, на основі виразу (4) автори винаходу встановили, що значення Кесас коефіцієнта теплових втрат, визначене за допомогою описаного вище тесту в дві фази,

дорівнює коефіцієнту К теплових втрат шару, помноженому на поправний коефіцієнт, що залежить від параметра ВД. Зокрема, погрішність в значенні Ксас зводиться до мінімуму, якщо параметр ВД наближається до 0.

З практичних міркувань автори винаходу зацікавилися конфігураціями, в яких одна з потужностей обігрівання Рні і Ріг є нульовою.

У першій конфігурації, в якій перша потужність обігрівання Ри: є нульовою, безрозмірним параметром, що бере участь у виразі Ксас, є:

АЦОЖК

В- ві па.

У цій першій конфігурації тест в дві фази призводить до переоцінки значення Ксас, якщо ВД є позитивним, і до недооцінки значення, якщо ВД є негативним. Крім того, параметр В зменшується за абсолютною величиною, і, отже, точність в Ксас підвищується, якщо первинна різниця температури АТ(0) зменшується або якщо друга потужність обігрівання Рг збільшується.

На практиці ці експериментальні умови нелегко застосувати для реальної будівлі, оскільки діють експериментальні умови, які передували тесту і які можуть вплинути на вимірювання.

Тому вибирають другу конфігурацію, в якій вплив здійснюють з не рівною нулю першою потужністю обігрівання Рні, тоді як друга потужність обігрівання Рг є нульовою.

У цій другій конфігурації, в якій друга потужність обігрівання Рг є нульовою, безрозмірним параметром, який бере участь у виразі Ксас, є: а - (В -1- АТОЖ

В.

При цьому значення Ксас коефіцієнта теплових втрат, визначене у другій конфігурації за допомогою тесту в дві фази з першою постійною позитивною потужністю обігрівання Річ і другою нульовою потужністю обігрівання Ріг, дорівнює: 1

Коса ШЕ вс) 1- сов(ю) (5). 41 1.02. В(ю)

У цій другій конфігурації, оскільки поправний коефіцієнт 1 сов(ю) перевищує або дорівнює 1, тест в дві фази завжди призводить до значення Ксас, переоціненого відносно коефіцієнта К теплових втрат шару. Вираз (5) дозволяє також побачити, що поправний коефіцієнт зменшується, і, отже, точність значення Ксас підвищується, коли час обігрівання ії збільшується і коли параметр « зменшується. Таким чином, для підвищення точності значення

Ксас слід або збільшити час обігрівання їн, або зменшити параметр а.

Зо Автори винаходу встановили експериментальним шляхом в ході серії тестів в дві фази при позитивній постійній потужності обігрівання Рі і при по суті нульовій другій потужності обігрівання Р» на різних типах приміщень, змінюючи значення параметра а від одного тесту до іншого, що для всіх типів приміщень можна отримати добру точність значення Косас, тобто точність, при якій значення Ксас знаходиться у вилці 4-20 навколо К, зберігаючи при цьому час обігрівання, який менший або дорівнює 4 годинам, за умови, що параметр «є залишається меншим або таким, який дорівнює 0,8. Час обігрівання або погрішність можна ще зменшити за рахунок зменшення параметра а.

Виходячи з цього експериментального висновку, винаходом запропоновано визначати коефіцієнт теплових втрат приміщення за короткий час із збереженням високої точності результату, використовуючи такі вимірювання: - першу потужність обігрівання Рі вибирають не такою, що дорівнює нулю і такою, при якій я 541. АЩОЖеє параметр Р, менший або дорівнює 0,8, при цьому АТО) 5 ТЕ 0) Тет , де ї-0 є точкою початку першого періоду часу 0.1, Тет Є середньою температурою зовнішнього повітря за всі періоди часу О: і О2, ії Кер є контрольним значенням коефіцієнта К теплових втрат приміщення. У цьому випадку вважається, що температура зовнішнього повітря є стабільною за періоди часу 0: і Ог, тому первинна температура зовнішнього повітря по суті дорівнює середній температурі Тет зовнішнього повітря за всі періоди часу О: і Ю». Необхідно зазначити, що перша потужність обігрівання Рі може бути позитивною потужністю, якщо первинна різниця температури АТІ(0) приміщення є позитивною, або негативною потужністю, якщо первинна різниця температури АТ.(0) приміщення є негативною. - Проміжок часу ДЬ, який використовується для обробки даних, отриманих за другий період часу Ор», вибирають з точкою кінця, при якій час між точкою початку періоду ЮО»2 і точкою кінця проміжку ДЬ дорівнює тривалості першого періоду часу О:. Дійсно, еккпериментальним шляхом було встановлено, що така симетрія обробки даних підвищує точність значення Ксас. Це відповідає умовам описаної вище спрощеної дифузійної моделі, коли обидві фази обігрівання мають однакову тривалість.

Переважно при застосуванні обох вищезазначених критеріїв перший період часу Он, протягом якого застосовують першу потужність обігрівання Рі, може мати тривалість, меншу або, яка дорівнює 4 годинам, і це не знижує точність значення Ксас, що становить близько порядку 4-20 навколо К.

Згідно з переважною ознакою, перша потужність обігрівання Р: приміщення включає в себе потужність обігрівання Р;трі, яка задається за допомогою контрольованого джерела потужності.

Якщо протягом першого періоду часу 01, крім джерела, яке використовується для застосування потужності обігрівання Р'трі, яка задається, ніяке інше джерело потужності не працює, перша потужність обігрівання Рі приміщення дорівнює потужності обігрівання Рітрі, яка задається.

Якщо ж протягом періоду О:, крім потужності Рітрї, В приміщенні існує додаткова потужність

Рецрі, то перша потужність обігрівання Р: дорівнює Р'ітрі--Реурі. Зокрема, якщо протягом першого періоду часу Юі сонячне випромінювання є сильним, то участь сонячного випромінювання в обігріванні приміщення входить у додаткову потужність Ргирі...

На практиці умови здійснення способу дозволяють обмежити участь додаткових потужностей Рецурі, які відрізняються від потужності обігрівання Р;трі, яка задається. Переважно спосіб здійснюють у порожньому приміщенні.

Переважно, спосіб здійснюють в періоди часу О: і Ю2, в яких сонячне випромінювання є слабким, переважно нульовим. Переважно, спосіб здійснюють в періоди часу О: і Ю» протягом ночі або, можливо, вранці або ввечері. Це дозволяє зменшити участь сонячного випромінювання і обмежити флуктуації температури зовнішнього повітря.

Періоди часу 0: і ОО» можуть бути або розділеними, або йти безпосередньо один за одним. У цьому останньому випадку можна вважати, що весь спосіб здійснюють протягом безперервного

Зо періоду часу, що складається з послідовності періодів часу О: і Ю». Бажано, щоб обмежити час здійснення способу і одночасно зменшити участь сонячного випромінювання, весь спосіб здійснюють безперервно протягом одного нічного періоду часу.

Переважно протягом кожного з періодів часу Ої і О2 будь-яку стаціонарну систему вентиляції, якою обладнане приміщення, деактивують, і всі вентиляційні отвори перекривають, щоб обмежити обмін повітря із зовнішнім простором.

У варіанті стаціонарні системи вентиляції приміщення можуть працювати в ході способу в кожному з періодів часі О; ї О». Однак це призводить до появи додаткового члена повітрообміну у виразі коефіцієнта К теплових втрат:

К-Нтнту.Ср-пт».Ср де т' є витратою повітрообміну за рахунок інфільтрації, і т'» є витратою повітрообміну при використанні стаціонарних систем вентиляції при цьому обидва значення витрати взаємопов'язані, і одне залежить від іншого.

Аналіз експериментальних результатів дозволяє визначити переважні критерії для першої потужності обігрівання Р;, що застосовується в приміщенні.

Зокрема, згідно з аспектом винаходу, переважно перша потужність обігрівання Р. є такою, со -1- АТО ге що параметр Р, менший або дорівнює 0,75, ще переважніше менший або дорівнює 0,7.

Переважно перша потужність обігрівання Рі Є такою, що параметр я 541. АЖ

Р, перевищує або дорівнює 0,25, ще переважніше перевищує або дорівнює 0,3.

БО Дійсно, для добре ізольованих будівель, якщо параметр « менший 0,25 або 0,3, чутливість класичних вимірювальних датчиків не дозволяє отримувати задовільні дані, які стосуються зміни температури Ти: всередині приміщення за перший період часу 0, тому погрішність в значенні Ксас збільшується.

Згідно з переважною ознакою, перша потужність обігрівання Рі є такою, що параметр сх-1- АТО ге

Р, по суті дорівнює 0,5. Дійсно, аналіз експериментальних результатів показує, що це значення параметра « дозволяє для всіх типів приміщень отримувати високу точність значення Ксас у вилці 20 95 навколо К. Автори винаходу встановили також експериментальним шляхом, що необхідність зменшення параметра са для підвищення точності значення Ксас тим більша, чим більша інерція С приміщення і чим менший час обігрівання, тобто тривалість першого періоду часу О:. На практиці, чим більший параметр а наближається до 0,5, тим вища точність значення Коеас і тим менше вона залежить від інерції приміщення і від часу обігрівання.

Якщо параметр а по суті дорівнює 0,5, точність значення Ксас тим вища, чим більший час обігрівання. Зокрема, вибираючи таку першу потужність обігрівання Рі, при якій коефіцієнт сх-1- АТО ге

Р, по суті дорівнює 0,5 і час обігрівання становить близько 4 годин, можна досягти точності близько -15 95 для значення Ксагс.

Необхідність зменшення параметра « для отримання високої точності значення Ксас при короткому часі обігрівання виявляється в більшій мірі для приміщень, ізольованих ззовні, ніж для приміщень, ізольованих зсередини.

Переважно в рамках заявленого способу після визначення значення Ксас коефіцієнта теплових втрат приміщення на основі нахилів сі і бо обчислюють значення параметра сх-1- АТО ге

Р, і перевіряють, що значення асас знаходиться в інтервалі значень, завчасно визначеному для параметра а.

Слід зазначити, що визначення першого значення першої потужності обігрівання Рі, яка застосовується в першому періоді часу 01, для дотримання критеріїв за параметром а, вимагає знання контрольного значення Кг коефіцієнта К теплових втрат приміщення.

Перший метод для отримання контрольного значення Ке коефіцієнта К теплових втрат приміщення являє собою використання величини, отриманої внаслідок теплового аналізу приміщення, зокрема, використання коефіцієнта теплопередачі оболонки приміщення.

Переважно коефіцієнт Н теплопередачі оболонки приміщення визначають, застосовуючи норму

ІБО 13789:2007 "Теплова ефективність будівель - Коефіцієнти теплопередачі за рахунок передачі і за рахунок повітрообміну - Метод обчислення", потім виводять контрольне значення

Кеї коефіцієнта теплових втрат за допомогою відношення:

Куег - Нг ну

Зо де Нт - коефіцієнт теплопередачі при передачі, і Ну - коефіцієнт теплопередачі при вентиляції. Переважно коефіцієнт теплопередачі оболонки приміщення визначають відповідно до норми ІЗО 13789:2007 при відсутності вентиляції в приміщенні. У варіанті в приміщенні може бути присутня вентиляція, при цьому витрату вентиляції необхідно вимірювати або оцінювати.

Використання норми ІЗО 13789:2007 є переважним методом для отримання контрольного значення Кеї коефіцієнта К теплових втрат приміщення. Проте, можна також передбачити інші методи, зокрема, коли немає всієї інформації про приміщення, необхідної для застосування норми ІЗО 13789:2007.

Другим методом отримання контрольного значення Ке коефіцієнта К теплових втрат приміщення, коли немає всієї інформації про приміщення, необхідної для застосування норми

ІБО 13789:2007, є проведення в приміщенні квазістатичного тесту, такого як тест "сопеаїйіпд". "Сопеаїйнпд" є квазістатичним методом, метою якого є вимірювання загальних теплових втрат порожнього приміщення. При тесті "сопеайіпд" здійснюють обігрівання приміщення протягом декількох днів, як правило, від одного до трьох тижнів, при постійній і однорідній температурі за допомогою електричних обігрівачів, з'єднаних з вентиляторами і пов'язаних з системою регулювання. Задана температура має бути достатньо високою, близько 252С, щоб отримати різницю температури між внутрішнім простором приміщення і зовнішнім простором не меншим 102С. При досягненні насичення, тобто при досягненні квазістатичного стану вимірюють потужність Р, необхідну для підтримання приміщення при температурі 252С, внутрішню температуру Ти і зовнішню температуру Тем. Зокрема, внутрішню температуру Ті: можна вимірювати за допомогою термопар або термісторів, тоді як зовнішню температуру Тех можна вимірювати за допомогою метеостанції. Обробка даних дозволяє отримати значення К;еї коефіцієнта теплових втрат.

Зокрема, процедура полягає в наступному: спочатку здійснюють перший тест наддування, який дозволяє виміряти втрати, пов'язані з вентиляцією і з інфільтраціями.

Потім перекривають отвори, такі як витяжні труби або вентиляційні канали, щоб втрати, пов'язані з вентиляцією, не були доступні для вимірювання.

При цьому приміщення рівномірно обігрівають за допомогою електричних засобів, доки не буде досягнута висока задана температура близько 2526.

Вимірюють потужність Р, внутрішню температуру Тіп і зовнішню температуру Тех. Обробка цих даних дозволяє отримати втрати від передачі і від інфільтрації.

Нарешті, здійснюють другий тест наддування, щоб дізнатися теплові втрати, пов'язані тільки з інфільтраціями, при цьому отвори будівлі зберігають закритими.

Для обробки даних кожний день протягом двадцяти чотирьох годин визначають середню потужність, необхідну для підтримування будівлі при заданій температурі, і середнє значення різниці між температурою всередині і ззовні. Ці середні дані переносять на графік, який дає потужність залежно від різниці температури. Вносять поправку, пов'язану з сонячним випромінюванням, яке також бере участь в обігріванні приміщення. Нахил прямий, який проходить через початок координат, отримують через лінійну регресію, і він відповідає коефіцієнту Кг теплових втрат.

Цей метод "сопеайіпд" є відносно простим у здійсненні і безпосередньо дає контрольне значення Кеї коефіцієнта К теплових втрат приміщення. Згідно з переважним варіантом, для легких будівель можна здійснювати тести "сопеаїйіпд" вночі, при цьому поправку, пов'язану з дією сонячного випромінювання, не вносять.

Третім методом отримання контрольного значення Ке коефіцієнта К теплових втрат приміщення, коли немає в наявності всіх даних, необхідних для застосування норми ІЗО 13789:2007, є використання величини, отриманої внаслідок вивчення енергетичного споживання приміщення. Зокрема, контрольне значення Кег можна визначити як відношення енергії, яка споживається приміщенням за даний період часу, до вироблення тривалості даного періоду часу і середньої різниці температури між внутрішнім простором і зовнішнім простором приміщення за даний період часу.

У варіанті здійснення заявленого способу за кожний проміжок часу Ді ії Дь визначають нахил а і аг дотичної до кривої (ТіК(І))к-1 або 2, Обчислюючи середнє значення нахилів в кожній

Зо точці проміжку часу ЛЕ або ДЬ, при цьому середнє значення зважують за погрішністю, відповідної кожній точці.

В іншому варіанті здійснення заявленого способу за кожним проміжком часу ДЕ і Дь визначають нахил а: і 02 дотичної до кривої (Тік(І))к-1 або 2, ідДентифікуючи щонайменше одну звичайну математичну функцію, яка вирівнює криву (Тік())к-1 або 2 за проміжок часу ДК, і обчислюючи похідну цієї функції в точці кінця проміжку часу Дік. Математична функція або кожна математична функція, яка вирівнює криву (ТіК(І))к-1 або 2 за проміжок часу Лі, може бути, зокрема, експонентною або поліноміальною функцією.

Згідно з переважною, але не обмежувальною ознакою, для кожного з періодів часу О: і Ю»2 роботи з вимірювання внутрішньої температури Тк приміщення здійснюють за період часу, достатній, щоб отримати зміну внутрішньої температури Тік не меншу, ніж на 1"С, переважно від 12С до 1026.

Згідно з переважною відмінною ознакою, контрольованим джерелом потужності для обігрівання приміщення може бути стаціонарне обладнання приміщення, тобто засіб обігрівання, встановлений незалежно від здійснення способу, за умови, що цей засіб обігрівання є мало інертним і регульованим для забезпечення швидкого обігрівання приміщення. Мова може йти про тепловий насос, коефіцієнт корисної дії (ККД) якого відомий.

У варіанті контрольованим джерелом для обігрівання приміщення може бути джерело, встановлене в приміщенні спеціально для здійснення способу.

Елементи обігрівання приміщення можуть бути конвективними, провідними або випромінювальними або можуть поєднувати в собі декілька таких технологій. Переважно елементи обігрівання є електричними приладами, що дозволяє безпосередньо і точно визначати потужність обігрівання. Приклади електричних нагрівальних приладів включають в себе, зокрема, прилади конвективного типу, в яких використовують нагнітання повітря, нагрітого за допомогою електричних опорів; нагрівальні килимки або плівки; випромінювальні парасольки.

У варіанті елементами обігрівання можуть бути прилади, які працюють на газі або на мазуті, якщо тільки продуктивність пальників і витрату палива можна оцінити досить точно, щоб визначити потужність обігрівання.

У переважному варіанті здійснення елементи обігрівання приміщення є електричними нагрівальними килимками, які розподіляють в приміщенні, розташовуючи їх вертикально і бо змотуючи їх таким чином, щоб вся теплова потужність розсіювалася в повітрі. Це забезпечує швидке і однорідне обігрівання приміщення, при цьому навколишня температура є досить близькою до температури стін всередині приміщення.

Згідно з переважною ознакою, кожна робота з вимірювання температури всередині приміщення включає в себе вимірювання навколишньої температури всередині приміщення, вимірювання температури стін приміщення і/або вимірювання середньої радіаційної температури всередині приміщення. На практиці, можна використовувати будь-який відомий метод для визначення цих температур, зокрема, методи вимірювання, описані в нормі МЕ ЕМ

ІЗО 7726. Наприклад, вимірювання навколишньої температури всередині приміщення і температури стін приміщення можна здійснювати за допомогою термопар типу К або датчиків

РІ00. Для вимірювання середньої радіаційної температури всередині будівлі можна використовувати термометр з чорною сферою.

Переважно, якщо обігрівання приміщення забезпечує навколишню температуру, досить близьку до температури стін всередині приміщення, вимірюють навколишню температуру всередині приміщення.

Якщо обігрівання приміщення є досить однорідним, тобто навколишня температура є однаковою в будь-якій точці приміщення або у всіх кімнатах або зонах приміщення, якщо воно містить внутрішні перегородки, то вимірювання температури всередині приміщення можна обмежити вимірюваннями всередині тільки однієї кімнати або зони приміщення.

Якщо заявлений спосіб застосовують в приміщенні, в якому обігрівання є менш однорідним, можна вимірювати температуру в декількох кімнатах або зонах приміщення і вважати, що температура всередині приміщення в кожний момент часу Її являє собою середнє значення вимірювань температури, вироблених в момент Її в різних кімнатах або зонах приміщення, за умови, що вони не будуть сильно відрізнятися один від одного, що свідчило б про недостатню вентиляцію приміщення. Можна також передбачити декілька різних вимірювань температури в кожній кімнаті або зоні приміщення. Так, в кожній кімнаті або зоні можна здійснити одночасно вимірювання навколишньої температури і/або вимірювання температури стіни оболонки приміщення і/або вимірювання середньої радіаційної температури.

Іншою можливістю у випадку менш однорідного обігрівання є вимірювання потужності і температури в кожній кімнаті або зоні приміщення таким чином, щоб визначити коефіцієнт

Зо теплових втрат кожної кімнати або зони приміщення, потім значення, отримані для різних кімнат або зон, підсумовують, щоб отримати загальний коефіцієнт теплових втрат приміщення.

У цьому тексті під кімнатою приміщення слід розуміти простір, оточений стінами. Крім того, під зоною приміщення слід розуміти простір, утворений декількома кімнатами приміщення, які можна обробляти одночасно, тобто в рамках заявленого способу для кожної зони приміщення передбачений тільки один датчик вимірювання потужності і тільки один датчик вимірювання температури.

Згідно з відмінною ознакою, в рамках заявленого способу визначення температури зовнішнього повітря Тек здійснюють за допомогою робіт з вимірювання через короткі проміжки часу. Вимірювання температури зовнішнього повітря Тек можна проводити одночасно з вимірюваннями внутрішньої температури Тік приміщення, тобто в одні і ті самі короткі проміжки часу.

У варіанті визначення температури зовнішнього повітря Тек через короткі проміжки часу можна здійснювати за допомогою інтерполяції метеорологічних даних в місці знаходження приміщення.

Переважно заявлений спосіб здійснюють за період часу, в який температура зовнішнього повітря Тек є стабільною.

Коефіцієнт К теплових втрат, який визначається відповідно до винаходу, включає в себе вплив теплових втрат від передачі і від інфільтрації повітря, тобто:

К-Нт нптСр- Ат нп"уСр

Якщо необхідно визначити коефіцієнт ОО теплопередачі приміщення, можна розділити участь теплових втрат від передачі, з одного боку, і теплові втрати від інфільтрацій повітря, з іншого боку, оцінивши витрату т!" повітрообміну в приміщенні.

Якщо в ході способу визначення коефіцієнта К не працює жодна стаціонарна система вентиляції приміщення, витрата т' дорівнює витраті повітрообміну за рахунок інфільтрації. Цю витрату т можна визначити за допомогою будь-якого відповідного методу, зокрема, за допомогою методу виявлення з використанням індикаторних газів або за допомогою тесту за допомогою повітродувки з аеродверима, як описано в УМО 2012/028829 А1.

Іншою можливістю поділу участі теплових втрат від передачі і участі теплових втрат при інфільтраціях повітря є встановлення в приміщенні системи вентиляції, витрату якої задає бо користувач в ході здійснення заявленого способу. Ця встановлювана система вентиляції може бути, зокрема, системою наддуву або системою створення розрідження в приміщенні типу аеродверей.

Іншим об'єктом винаходу є носій запису інформації, який містить команди для здійснення всіх або частини етапів обчислення описаного вище способу визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення, коли ці команди виконує електронний блок обчислення, при цьому етапи обчислення включають в себе: - обчислення першої потужності обігрівання Р, яка застосовується в перший період часу Очі, на основі значень а, АТ(О) і Кек, - обчислення за кожний проміжок часу ДЕ або Ді нахилу а: і с2 на основі вимірювань температури Ти або Тег всередині приміщення, - обчислення значення Ксас коефіцієнта К теплових втрат приміщення на основі нахилів а: і о» і потужностей Р: і Р».

Згідно з переважною ознакою, носій запису інформації додатково містить команди для керування, залежно від вхідних даних, контрольованим джерелом потужності, яке використовується для застосування першої потужності обігрівання Р; в приміщенні.

Об'єктом винаходу є також пристрій для здійснення описаного вище способу, який містить: - щонайменше один елемент обігрівання, який містить контрольоване джерело потужності, - щонайменше один температурний датчик, який вимірює температуру Тік всередині приміщення, - щонайменше один датчик потужності, який вимірює потужність обігрівання Рк, яка подається у приміщення, - щонайменше один модуль збирання для збирання вимірювань температури Тк всередині приміщення, вимірювань потужності обігрівання Рк, подаваної у приміщення температури Тек зовнішнього повітря, - електронний блок обчислення, і - носій запису інформації, який містить команди, призначені для виконання електронним блоком обчислення з метою здійснення всіх або частини етапів обчислення, які включають в себе: обчислення першої потужності обігрівання Рі, що застосовується в перший період часу рі, на основі значень а, АТО) і Кеї, обчислення за кожний проміжок часу Ді; або Дь нахилу а та

Зо а на основі вимірювань температури Ті або Тег всередині приміщення; обчислення значення

Ксас коефіцієнта К теплових втрат приміщення на основі нахилів а: та д2 потужностей Р': і Р».

Згідно з переважною відмінною ознакою, кожний елемент обігрівання пристрою нагріває повітря в приміщенні, що забезпечує швидке обігрівання приміщення. Це стосується, зокрема, вищезазначених електричних нагрівальних килимків, які розташовують вертикально в приміщенні і згортають таким чином, щоб вся теплова потужність розсіювалася в повітрі.

Згідно з іншою переважною відмінною ознакою, кожний температурний датчик вимірює температуру повітря всередині приміщення. У цьому випадку для кожної кімнати або зони приміщення для отримання значення, яке відображає середню температуру в кімнаті або зоні, достатньо тільки одного вимірювання в об'ємі повітря по суті в центрі кімнати або зони за умови, що обігрівання є досить однорідним.

Вимірювання температури повітря всередині приміщення є простішим, ніж вимірювання температури стін. Дійсно, якщо вимірювати температуру стін, то для отримання доброї оцінки середньої температури в кімнаті або зоні необхідно здійснювати вимірювання температури на декількох стінах кімнати або зони, потім визначити середнє значення цих температур стін, причому незалежно від однорідності обігрівання. Таким чином, вимірювання температури в повітрі дозволяє скоротити кількість вимірювань, які здійснюються в рамках заявленого способу, якщо його здійснювати в кімнаті або зоні, що, в основному, обігрівається однорідно. Поєднуючи однорідне обігрівання приміщення і вимірювання температури повітря всередині приміщення, можна спростити здійснення заявленого способу і обмежити його тривалість.

Датчик або кожний датчик потужності може бути датчиком напруги (вольтметр) і/або датчиком струму (амперметр). Переважно, датчик або кожний датчик потужності є ватметром, забезпеченим одночасно датчиком напруги і датчиком струму. Це забезпечує точне вимірювання потужності в приміщенні і дозволяє не враховувати можливі флуктуації напруги мережі або не визначати опір елемента або кожного елемента обігрівання.

У варіанті виконання пристрій містить щонайменше один корпус, який знаходиться в кімнаті або зоні і містить: - модуль керування потужністю, з яким з'єднане джерело потужності елемента або кожного елемента обігрівання, що знаходиться у згаданій кімнаті або зоні приміщення, - модуль вимірювання температури, з яким з'єднаний датчик або кожний температурний 60 датчик, який знаходиться в котельній кімнаті або зоні приміщення,

- датчик потужності, який вимірює потужність обігрівання, яка подається в згадану кімнату або зону приміщення, - засоби зв'язку між корпусом і електронним блоком обчислення, при цьому електронний блок обчислення виконаний з можливістю отримувати вимірювання температури і потужності і керувати модулем керування потужністю.

Модуль керування потужністю кожного корпусу призначений для регулювання потужності обігрівання, що застосовується в кімнаті або зоні приміщення. Мова може йти про модуль керування потужністю за допомогою перемикання, який переводить елемент або елементи обігрівання між їхнім увімкненим станом і їхнім вимкненим станом, або про модуль керування потужністю, виконаним з можливістю зміни значення потужності, яке випромінюється елементом або елементами обігрівання.

Переважно, пристрій містить корпус в кожній кімнаті або зоні приміщення.

Переважно засоби зв'язку між корпусом або кожним корпусом і електронним блоком обчислення є засобами бездротового зв'язку.

Згідно з переважною відмінною ознакою, електронний блок обчислення містить засоби автоматичного керування джерелом потужності елемента або кожного елемента обігрівання пристрою. Зокрема, електронний блок обчислення виконаний з можливістю обчислення значення першої потужності обігрівання Р; для застосування в перший період часу О: на основі значень а, АТІ(0) і Кегі з можливістю керування джерелом потужності елемента або кожного елемента обігрівання таким чином, щоб генерувати в приміщенні обчислене значення першої потужності обігрівання Р: в перший період часу 0.

Наприклад, згідно з першим варіантом, тест, який можна запустити автономно за допомогою такого пристрою автоматичного керування, містить таку послідовність етапів: - запуск процедури; - обчислення значення першої потужності обігрівання Рі, що застосовується в перший період часу Б, на основі значень а, АТ(О) та Кеє; - приведення в дію елемента або елементів обігрівання таким чином, щоб отримати обчислене значення першої потужності обігрівання Рі, реєстрація кривої обігрівання Ти(ї) протягом попередньо встановленого часу, зокрема, близько 4 годин, потім вимкнення елемента

Ко) або елементів обігрівання; - реєстрація кривої охолодження Т2() протягом попередньо встановленого часу, зокрема, близько 4 годин; - обчислення значень нахилів сі та 02 дотичних до кривих охолодження Ти() і Т2(О) і, на основі значень нахилів а: і с2 потужностей Р; і Ро, обчислення значення Ксас коефіцієнта К теплових втрат приміщення.

Згідно з другим варіантом, тест, який можна запустити автономно за допомогою такого пристрою автоматичного керування, містить таку послідовність етапів: - запуск процедури; - обчислення значення першої потужності обігрівання Рі, що застосовується в перший період часу Б, на основі значень а, АТ(О) та Кеє; - приведення в дію елемента або елементів обігрівання таким чином, щоб отримати обчислене значення першої потужності обігрівання Р; - якщо зміна Ті() температури, яка вимірюється всередині приміщення під час обігрівання приміщення, є по суті лінійною, і температура Теї зовнішнього повітря є стабільною відносно попередньо визначених критеріїв, обчислення і збереження в пам'яті значення нахилу а! дотичної до кривої обігрівання Т (І) і вимкнення елемента або елементів обігрівання; - якщо зміна Т2() температури, яка вимірюється всередині приміщення під час охолодження приміщення, є по суті лінійною, і температура Тег зовнішнього повітря є стабільною відносно попередньо визначених критеріїв, обчислення і збереження в пам'яті значення нахилу с2

БО дотичної до кривої обігрівання Т2(ї); - на основі збережених значень нахилів сачта сг і значень потужностей Р; і Р» - обчислення значення Ксас коефіцієнта теплових втрат приміщення.

В цих двох варіантах елемент або кожний елемент обігрівання пристрою може бути елементом обігрівання, пов'язаним з тестованим приміщенням або елементом обігрівання, доданим спеціально для здійснення випробувань. Точно так само, датчики вимірювання температури пристрою можуть бути пов'язані з приміщенням або можуть бути додатковими.

Згідно з переважною відмінною ознакою, програма контролю, встановлена в пристрої, може бути розроблена таким чином, щоб кожний тест, який запускається автономно пристроєм автоматичного контролю, переважно відбувався вночі, і, якщо вже були здійснені попередні бо вимірювання, пристрій автоматичного контролю оптимізує цикл кожного тесту, щоб звести до мінімуму його тривалість і максимально підвищити точність характеризації.

Переважно критерії способу, які застосовуються пристроєм автоматичного керування, враховують точність вимірювання температури, тобто точність визначення нахилу зміни температури. Чим нижча точність вимірювання, тим більше часу буде необхідно для забезпечення правильного визначення нахилу.

Відмінні ознаки і переваги винаходу будуть очевиднішими з нижченаведеного опису декількох варіантів здійснення способу і виконання пристрою відповідно до винаходу, представлених виключно як приклади з посиланнями на додані фіг. 1-6, на яких:

Фі. 1 - принципова схема пристрою для здійснення заявленого способу визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення.

Фіг. 2 - вигляд в перспективі електричного нагрівального килимка, який можна використовувати для обігрівання приміщення в рамках заявленого способу і який показаний у вертикальному положенні і може бути згорнутий, щоб забезпечувати розсіювання всієї теплової потужності в повітрі.

Фі. З - схематичний вигляд індивідуального будинку, в якому необхідно визначити коефіцієнт К теплових втрат відповідно до винаходу, при цьому обігрівання будинку забезпечують електричні нагрівальні килимки, показані на фіг. 2 і розташовані в будинку.

Фіг. 4 - крива, яка відображає зміну температури Тік всередині будинку, показаного на фіг. 3, залежно від часу в ході здійснення заявленого способу і показує перший період часу бі, протягом якого в будинку застосовують першу потужність обігрівання Р, при цьому Р: є такою, я 51. АЖ що параметр Р, будинку по суті дорівнює 0,5, за яким іде другий період Ю», протягом якого в будинку застосовують по суті нульову другу потужність Ро, щоб будинок міг вільно охолоджуватися, і на цій фігурі показана також зміна температури Тек зовнішнього повітря.

Фіг. 5 - схематичний вигляд бунгало, в якому необхідно визначити коефіцієнт К теплових втрат відповідно до винаходу, при цьому обігрівання бунгало забезпечують електричні нагрівальні килимки, показані на фіг. 2 і розташовані в будинку.

Фіг. 6 - крива, яка відображає зміну температури Тік всередині бунгало, показаного на фіг. 5, залежно від часу в ході здійснення заявленого способу, і яка показує перший період часу О:,

Зо протягом якого в бунгало застосовують першу потужність обігрівання Рі, при цьому Р: є такою, я 51. АЖ що параметр Р, бунгало по суті дорівнює 0,5, за яким іде другий період Ю», протягом якого в будинку застосовують по суті нульову другу потужність Рг, щоб бунгало могло вільно охолоджуватися, і на цій фігурі показана також зміна температури Тек зовнішнього повітря.

На фіг. 1 представлена принципова схема пристрою 1 для визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення згідно із заявленим способом.

Пристрій 1 містить: - множину елементів обігрівання 2:,22,...,2т, які є, наприклад, електричними нагрівальними килимками, приклад яких показаний на фіг. 2; - множину температурних датчиків 3:1,32,...,3п, які є, наприклад, термопарами типу К або датчиками РИО0О для вимірювання внутрішньої температури приміщення; - множину корпусів 4ч,42,...,Ар; - електронний блок 5 обчислення, який є, наприклад, переносним персональним комп'ютером і містить модуль бездротового зв'язку; - програмний додаток б, який містить команди, призначені для виконання електронним блоком 5 обчислення з метою здійснення всіх або частини етапів обчислення, які включають в себе: обчислення першої потужності обігрівання Рі, яка застосовується в перший період часу рі, на основі значень а, АТ(О0) і Кеї, обчислення за кожний проміжок часу Лін або Дь нахилу а! або 02 на основі вимірювань температури Ти або Т2 всередині приміщення; обчислення значення Ксас коефіцієнта К теплових втрат приміщення на основі нахилів с: та сг та потужності

Рі і Р».

Елементи 2ч1,22,...,2т обігрівання призначені для розподілу в різних кімнатах або зонах приміщення, в яких необхідно визначити коефіцієнт К теплових втрат, при цьому кількість елементів обігрівання залежить від значення застосовуваної першої потужності обігрівання Рі.

У кожній кімнаті або зоні приміщення передбачений щонайменше один елемент обігрівання 2 і щонайменше один температурний датчик 3.

Переважно один корпус 4; пов'язаний з кожною кімнатою або зоною приміщення. Кожний корпус 4; містить джерело 7 електричного живлення, роз'єми 8 з'єднання з елементом або елементами 2; обігрівання кімнати або зони і модуль 9 перемикання потужності, що дозволяє перемикати елементи 2; обігрівання між їхнім вимкненим станом і їхнім увімкненим станом.

Кожний корпус 4; призначений для підключення до мережі таким чином, щоб забезпечувати електричним живленням елемент або елементи 2; обігрівання кімнати або зони.

Кожний корпус 4; містить також датчик 10 потужності, який є, наприклад, ватметром, і роз'єми 11 з'єднання з температурним датчиком або температурними датчиками 3; кімнати або зони. Датчик 10 потужності і роз'єм 11 з'єднання з температурними датчиками 3; кімнати або зони пов'язані з модулем 12 збору вимірювань внутрішньої температури і потужності, які здійснюються в кімнаті або зоні. Джерело 7 електричного живлення служить для живлення модулю 9 перемикання і модулю 12 збору.

Крім того, кожний корпус 4; містить модуль 13 бездротового зв'язку, який дозволяє встановлювати зв'язок між корпусом 4; і електронним блоком 5 обчислення для передачі даних між ними, як показано стрілками КЕ. ії Р». Зокрема, модуль 13 бездротового зв'язку забезпечує передачу команд керування від електронного блоку 5 обчислення до блоку 9 перемикання потужності для керування елементом або елементами 2; обігрівання кімнати або зони, а також передачу вимірювання температури і потужності, що здійснюються в кімнаті або зоні, від модуля 12 збору в електронний блок 5 обчислення.

Якщо в рамках способу здійснюють визначення температури зовнішнього повітря за допомогою робіт з вимірювання через короткі проміжки часу, пристрій 1 містить також щонайменше один датчик (не показаний) для вимірювання температури зовнішнього повітря.

Цей датчик вимірювання температури зовнішнього повітря пов'язаний з роз'ємом одного з корпусів 4; таким чином, щоб модуль 12 збору цього корпусу міг отримувати вимірювання температури зовнішнього повітря.

ПРИКЛАД 1

Як показано на фіг. 3, заявлений спосіб застосовують для визначення коефіцієнта К теплових втрат нещодавно побудованого індивідуального будинку 50, що має ізоляцію всередині і який складається з вітальні, кухні, ванни і двох спальних кімнат, розподілених на двох поверхах. Система вентиляції є системою вентиляції з подвійним потоком, з'єднаною з

Зо вентиляційною шахтою. Спосіб здійснюють, коли будинок ще порожній, і система вентиляції не активована, при цьому всі вентиляційні канали перекриті.

Обігрівання будинку 50 проводять за допомогою електричних нагрівальних килимків 2, приклад яких показаний на фіг. 2, при цьому кожний нагрівальний килимок має потужність близько 110 Вт. Нагрівальні килимки 2 розподілені в різних кімнатах будинку, розташовані вертикально і згорнуті, як показано на фіг. 2. Таким чином, вся теплова потужність розсіюється в повітрі, що забезпечує швидке і однорідне обігрівання будинку. Нагрівальні килимки 2 утворюють контрольоване джерело потужності, яке відповідає задачі одноразового обігрівання в рамках способу під час першого періоду часу 01.

Весь спосіб здійснюють безперервно протягом одного періоду часу, як показано на фіг. 4, де другий період часу О»:, який відповідає по суті нульовій потужності Ро обігрівання будинку, іде відразу за першим періодом часу 0.1, що суворо відповідає позитивній потужності обігрівання Р. будинку.

У прикладі, представленому на фіг. 4, спосіб здійснюють за безперервний період часу тривалістю близько 8-ми годин, який починається з настанням ночі близько 21-ї години і закінчується близько 5-ї години. У цих умовах участь сонячного випромінювання в обігріванні будинку є нульовою.

Крім того, в ході здійснення способу в будинку 50 не задіяне ніяке інше джерело потужності, крім нагрівальних килимків 2. Таким чином, для кожного періоду часу Ок застосовувана потужність Рк по суті дорівнює потужності нагрівання, що забезпечується нагрівальними килимками 2, якщо не враховувати залишкову потужність, пов'язану з роботою вимірювальної і обчислювальної техніки в будинку для здійснення способу. Під час здійснення способу датчики потужності у вигляді амперометричних контурів вимірюють потужність, яка подається в різні кімнати будинку.

На першому етапі способу, який відповідає першому періоду часу О:, проводять обігрівання будинку 50 за допомогою нагрівальних килимків 2. В цьому прикладі відповідно до винаходу першу потужність обігрівання Р, яка застосовується в перший період часу 01, вибирають таким сх -1- АТО е чином, щоб параметр Р, по суті дорівнював 0,5. У цьому прикладі контрольне значення Кгеї, отримане в рамках теплового проектування будинку, дорівнює 94Вт/К, первинна внутрішня температура Та в будинку дорівнює 21,22, і первинна температура Тета зовнішнього повітря дорівнює 2,22С, що відповідає значенню першої потужності обігрівання Рі, що приблизно дорівнює 3738,9 Вт.

Навколишню температуру Ті всередині будинку вимірюють через кожну хвилину в кожній з п'яти кімнат будинку, а саме у вітальні, кухні, ванній і двох спальних кімнатах. Для цього в кожній з цих кімнат в навколишньому повітрі над дверима на висоті приблизно 200 см встановлюють термометр РИ00 з платиновим опором.

У цьому прикладі вимірювана зміна внутрішньої температури практично однакова в кожній з п'яти кімнат будинку 50, оскільки обігрівання будинку є однорідним. На фіг. 4 показана тільки зміна навколишньої температури всередині вітальні, але при цьому мається на увазі, що зміна навколишньої температури всередині інших кімнат будинку має аналогічний профіль.

На фіг. 4 показана крива, яка відображає зміну внутрішньої температури Ті будинку залежно від часу протягом першого періоду часу 0. Як видно на цій фігурі, крива підвищення температури будинку 50 має по суті лінійну частину за проміжок часу Ді. Рівняння цієї лінійної частини кривої виглядає як: Ти1-22,12С--0,00531 1, де ї виражений в хвилинах.

На фіг. 4 показана також зміна температури Теї навколишнього повітря протягом першого періоду часу Ої. Температура Теї навколишнього повітря за проміжок часу ДЕ є досить стабільною, щоб її можна було вважати по суті постійною, яка дорівнює середній температурі за проміжок часу Ді, тобто в цьому прикладі Тетт-1,926.

На другому етапі способу, який відповідає другому періоду часу Ю», в будинку 50 застосовують по суті нульову другу потужність обігрівання Ро, починаючи з первинної температури Тіга-23,32С, тобто протягом цього другого періоду ЮО2 нагрівальні килимки не працюють. Як і на першому етапі, навколишню температуру Тег всередині будинку вимірюють через кожну хвилину за допомогою п'яти температурних датчиків, які є термометрами РНІОО з платиновим опором і встановлені в кожній кімнаті будинку в навколишньому повітрі на висоті 200 см. У цьому випадку вимірювання також показують, що зміна внутрішньої температури є майже однаковою для всіх п'яти кімнат будинку.

На фіг. 4 показана крива, яка відображає зміну внутрішньої температури Тег будинку залежно від часу протягом другого періоду часу О». Як видно на цій фігурі, крива зниження температури будинку 50 має по суті лінійну частину за проміжок часу Ді». Рівняння цієї лінійної частини кривої виглядає як: Ті2-22,12С - 0,00703 1, де ї виражений в хвилинах.

На фіг. 4 показана також зміна температури Те2 навколишнього повітря протягом другого періоду часу О». Як і на першому етапі, температура Тег2 навколишнього повітря за проміжок часу Дь є досить стабільною, щоб її можна було вважати по суті постійною, яка дорівнює середній температурі за проміжок часу Де, тобто в цьому прикладі Тегт-2,026. аРо - аорі

Ксоас пиаесчничи чи

Оскільки відповідно до вищезазначеного рівняння (2) аАТот - 82А Тіт ,; використовуючи значення АТт-21,02С, АТот-19,02С, Рі-3738,9ОВт, Ро-153,5ВОВт, отримуємо значення коефіцієнта К теплових втрат будинку 50:

Ксас-109,0 Вт/К.

Заявлений спосіб дозволяє також отримати значення інерції або дійсної теплоємності С будинку 50, як було зазначено вище, а саме значення енергії, необхідної для підвищення навколишньої температури будинку на 1 К при постійній навколишній температурі протягом часу впливу:

С-17,7 МДж/К.

ПРИКЛАД 2

Як показано на фіг. 5 і 6, заявлений спосіб застосовують для визначення коефіцієнта К теплових втрат бунгало 60, що має площу на землі 12,4 ме, внутрішню висоту 2,4 м, об'єм 29,76м3 і загальну площу оболонки 62,7 м7. Зовнішня стіна бунгало 60 виконана з багатошарових ізоляційних панелей, які містять шар поліуретану товщиною 4 см, розташований між двома металевими пластинами, і містять двері і два вікна з потрійними склопакетами.

БО В оболонку була додана додаткова ізоляція, яка включає в себе такі матеріали: - 6 см скловати, гіпсової плити 13 мм і шар алебастру близько 1 см для стін; - З см спіненого полістиролу для підлоги і стелі, при цьому підлога покрита дерев'яною плитою з орієнтованими тонкими дощечками (058).

Спосіб здійснюють в порожньому бунгало 60.

Термічний проект бунгало 60 передбачає контрольне значення Кгеї, яке дорівнює 32,7 Вт/К.

Бунгало є дуже легкою будовою, і його тимчасова константа становить декілька годин.

Як і в прикладі 1, обігрівання бунгало 60 забезпечують електричні нагрівальні килимки, показані на фіг. 2, при цьому кожний нагрівальний килимок має потужність близько 110 Вт.

Нагрівальні килимки 2 розподілені в бунгало, розташовані вертикально і згорнуті, як показано на фіг. 2, що забезпечує швидке і однорідне обігрівання бунгало.

Весь заявлений спосіб здійснюють повністю тільки за один період нічного часу, щоб уникнути участі сонячного випромінювання в обігріванні бунгало 60. Спочатку проводять обігрівання бунгало в перший період часу ЮОї з 23-ї години до 3-ї години, що відповідає застосуванню суворо позитивної першої потужності обігрівання Рі, потім бунгало вільно охолоджується у другий період часу О5 з 3-ї години до 7-ї години, що відповідає застосуванню по суті нульової другої потужності обігрівання Р». Таким чином, другий період часу Ю2 настає відразу за першим періодом часу О:.

У ході здійснення способу в бунгало 60 не задіяне ніяке інше джерело потужності, крім нагрівальних килимків 2. Таким чином, для кожного періоду часу Ок застосовна потужність Рк по суті дорівнює потужності нагрівання, що забезпечується нагрівальними килимками 2, якщо не враховувати залишкову потужність, пов'язану з роботою вимірювальної і обчислювальної техніки в бунгало для здійснення способу. Під час здійснення способу датчики потужності у вигляді амперометричних контурів вимірюють потужність, яка подається у бунгало.

На першому етапі способу, який відповідає першому періоду часу О0:, здійснюють обігрівання бунгало 60 за допомогою нагрівальних килимків 2. В цьому прикладі відповідно до винаходу першу потужність обігрівання Рі, яка застосовується в перший період часу О;, сх -1- АТО е вибирають таким чином, щоб параметр Р, по суті дорівнював 0,5. У цьому прикладі контрольне значення Кгеї дорівнює 32,7 Вт/К, первинна внутрішня температура Та всередині бунгало дорівнює 10,42С, і первинна температура Теза зовнішнього повітря дорівнює 4,12С, що відповідає значенню першої потужності обігрівання Рі, яке приблизно дорівнює 432,8

Вт.

Навколишню температуру Ті: всередині бунгало вимірюють кожні десять секунд. Для цього в бунгало в навколишньому повітрі на висоті 180 см встановлюють термопару типу К.

На фіг. 6 показана крива, яка відображає зміну внутрішньої температури Ті бунгало залежно від часу протягом першого періоду часу 0. Як видно на цій фігурі, крива підвищення температури бунгало 60 має по суті лінійну частину за проміжок часу Ді. Рівняння цієї лінійної частини кривої виглядає як: Ти1-13,42С--0,00413 1, де Її виражений в секундах.

Зо На фіг. 6 показана також зміна температури Ти навколишнього повітря протягом першого періоду часу Ої. Температура Теї навколишнього повітря за проміжок часу ДЕ є досить стабільною, щоб її можна було вважати по суті постійною, що дорівнює середній температурі за проміжок часу Ді, тобто в цьому прикладі Тетт-3,826.

На другому етапі способу, який відповідає другому періоду часу Ю», в бунгало 60 застосовують по суті нульову другу потужність обігрівання Ро, починаючи з первинної температури Тіга-14,42С, тобто протягом цього другого періоду ЮО2 нагрівальні килимки 2 не працюють. Як і на першому етапі, навколишню температуру Тег всередині будинку вимірюють кожні десять секунд за допомогою термопари типу К, встановленої в центрі бунгало в навколишньому повітрі на висоті 180 см.

На фіг. 6 показана крива, яка відображає зміну внутрішньої температури Ті2 бунгало залежно від часу протягом другого періоду часу О». Як видно на цій фігурі, крива зниження температури бунгало 60 має по суті лінійну частину за проміжок часу ДЬ. Рівняння цієї лінійної частини кривої виглядає як: Т2-112С - 0,00871 1, де Її виражений в секундах.

На фіг. 6 показана також зміна температури Те2 навколишнього повітря протягом цього ж періоду часу О». Як і на першому етапі, температура Тег2 навколишнього повітря за проміжок часу Дь є досить стабільною, щоб її можна було вважати по суті постійною, яка дорівнює середній температурі за проміжок часу Де, тобто в цьому прикладі Тегт-3,426. аРо -аорі

Ксоас пиаесчни чини

Оскільки відповідно до вищезазначеного рівняння аАТот - 82А Тіт (2), використовуючи значення АТіт-10,52С, ДТот-5,72С, Рі-432,8Вт, Р2-11,0Вт, отримуємо значення коефіцієнта К теплових втрат бунгало 60:

Ксас-33,2 Вт/К.

Заявлений спосіб дозволяє також отримати значення інерції або дійсної теплоємності С бунгало 60, як було зазначено вище, а саме значення енергії, необхідної для підвищення навколишньої температури будинку на 1 К при постійній навколишній температурі протягом часу впливу:

С-1,3 МДж/К.

На практиці в двох вищезазначених прикладах етапи вибору проміжків часу Дік для обробки даних, лінеаризації і обчислення значення Ксас коефіцієнта теплових втрат на основі нахилів ак переважно здійснюють за допомогою електронного блоку обчислення, що належить до пристрою, описаного з посиланнями на фіг. 1.

Винахід не обмежується описаними вище прикладами. Зокрема, як вже було зазначено вище, заявлений спосіб можна здійснювати як зі стаціонарними засобами обігрівання, якими обладнане приміщення, так і з засобами обігрівання, встановленими в приміщенні спеціально для здійснення способу, якщо тільки можна точно визначити потужність, що забезпечується цими засобами обігрівання в межах, необхідних для здійснення способу.

Крім того, у випадку приміщення великої площі, такого як багатоповерхова будівля, заявлений спосіб можна застосовувати або для визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення в цілому, і в цьому випадку обігрівання повітря необхідно забезпечити у всьому приміщенні, або для визначення коефіцієнта К теплових втрат тільки частини приміщення. Так, у випадку будівлі можна тестувати тільки одну квартиру будівлі. Для цього бажано, щоб частини, загальні з досліджуваною квартирою, знаходилися в тепловому стані, який характеризує їхній стан нормального заселення, зокрема, щоб зазвичай заселені частини знаходилися при навколишній температурі близько 202С. Бажано також в міру можливості звести до мінімуму теплові втрати, наприклад, за рахунок додаткової ізоляції загальних стін або за рахунок такого ж кондиціонування загальних частин, як і в досліджуваній квартирі, щоб забезпечити відхилення температури з обох боків від загальної стіни, якомога ближче до нуля.

Разом з тим, перевагою заявленого способу є те, що він обмежує теплопередачі між досліджуваною квартирою, і загальними частинами, завдяки скороченню часу вимірювання.

Таким чином, немає необхідності вносити поправки до отриманого значення Ксас коефіцієнта теплових втрат. Таким чином, заявлений спосіб задовольняє всі вимоги для визначення коефіцієнта теплових втрат частин багатоквартирних будівель.

Claims (23)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Коо)

1. Спосіб визначення коефіцієнта теплових втрат К приміщення, який відрізняється тим, що містить етапи, на яких: в.о - в приміщенні за два послідовних періоди часу 7! і 72 здійснюють наступні операції: ї за перший період часу р, застосовують першу потужність обігрівання Р, приміщення і 35 здійснюють роботи з вимірювання щонайменше температури Ти всередині приміщення через короткі проміжки часу, а також визначають температуру Теї зовнішнього повітря через короткі проміжи (орасу, при цьому перша потужність обігрівання й є такою, що параметр «Зв АТО) - ТЕ -0)-Т, 1 менший або дорівнює 0,8 при 10) 5 т -0)7 ет, де 1-0 є точкою початку першого періоду часу бу Тет є середньою температурою зовнішнього повітря за всі періоди 40 часу р, і 02 ;і Ке є контрольним значенням коефіцієнта теплових втрат К приміщення, потім і) за другий період часу б застосовують по суті нульову другу потужність обігрівання Ро приміщення і здійснюють роботи з вимірювання щонайменше температури Те всередині приміщення через короткі проміжки часу, а також визначають температуру Те зовнішнього повітря через короткі проміжки часу; р. о шк 45 - для кожного з першого і другого періодів часу 7! і 72 вибирають проміжок часу 77 і 72, при якому зміна т або Те є по суті лінійною, при цьому проміжки часу АНА є такими, що проміжок часу що триває до кінця першого періоду р, застосування першої потужності обігрівання й ; і такими, що, якщо поєднати точки початку першого періоду р, і другого періоду б , то проміжки АН | Аг мають одну і ту саму точку кінця; 50 - за кожний проміжок часу Або ОА визначають нахил 91 або 92 дотичної до кривої (тк Ок або 2 - на основі нахилів "1 і 2 виводять значення Ксаїс коефіцієнта теплових втрат К приміщення.

; З вілоі ; АН А

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що проміжки часу і мають однакову тривалість. о

3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що перший період часу "1, протягом якого застосовують першу потужність обігрівання Р, , має тривалість, меншу або таку, яка дорівнює 4 годинам.

4. Спосіб за будь-яким з попередніх, пунктівуожий відрізняється тим, що перша потужність обігрівання Р є такою, що параметр Р, менший або дорівнює 0,75.

5. Спосіб за будь-яким з попередніх, пунктівуожий відрізняється тим, що перша потужність обігрівання Р є такою, що параметр Р, менший або дорівнює 0,7.

6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, якИийОїдрізняється тим, що перша потужність обігрівання Р є такою, що параметр Р перевищує або дорівнює 0,25, ще переважніше перевищує або дорівнює 0,3.

7. Спосіб ра будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що після визначення значення "саіс коефіцієнта К теплових втрат приміщення на основі нахилів 771 ї 72 обчислюють Осаїс - нин чн значення параметра Р і перевіряють, що значення бсаїс знаходиться в інтервалі значень, попередньо визначеному для параметра Є.

8, Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контрольне значення тег коефіцієнта К теплових втрат приміщення визначають на основі коефіцієнта теплопередачі оболонки приміщення, отриманого відповідно до норми ІБО 13789:2007.

9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перша потужність обігрівання 7 включає в себе потужність обігрівання 7, задану за допомогою контрольованого джерела потужності.

10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що спосіб застосовують, коли приміщення порожнє.

11. Спосіб за будь-яким З попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в кожний з першого і другого періодів часу 7! і 72 температура зовнішнього повітря 2! або 92 є стабільною.

12. Спосіб за будь-яким З попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в кожний з першого і другого періодів часу 7! ії 72 сонячне випромінювання є слабким, переважно нульовим.

13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що його здійснюють повністю за один нічний період.

14. Спосіб за будь-яким 8 попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в кожний з першого і другого періодів часу 71 ії 72 вимикають будь-яку стаціонарну систему вентиляції, якою обладнане приміщення.

15. Носій запису інформації, який відрізняється тим, що містить команди для здійснення всіх або частини етапів обчислення способу визначення коефіцієнта К теплових втрат приміщення за будь-яким з попередніх пунктів, коли ці команди виконує електронний блок обчислення, при цьому етапи обчислення включають в себе: Р о - обчислення першої потужності обігрівання ! для застосування в перший період часу "7, на основі значень Є, АТО) та Ке , - обчислення за кожний проміжок часу Ан або 2 нахилу "М або 72 на основі вимірювань температури Ти або "72 всередині приміщення, - обчислення значення Ксаіс коефіцієнта К теплових втрат приміщення на основі нахилів "7 і оо

16. Носій запису інформації за п. 15, який відрізняється тим, що додатково містить команди для керування, залежно від вхідних даних, контрольованим ружерелом потужності, яке використовується для застосування першої потужності обігрівання !' в приміщенні.

17. Пристрій визначення коефіцієнта теплових втрат К приміщення для здійснення способу за будь-яким з пп. 1-14, який відрізняється тим, що містить: - щонайменше один елемент обігрівання, який містить контрольоване джерело потужності,

- щонайменше один температурний датчик, який вимірює температуру Тік всередині приміщення, Р - щонайменше один датчик потужності, який вимірює потужність обігрівання Кк, що подається до приміщення, т - щонайменше один модуль збору для збору вимірювань температури їк всередині приміщення, вимірювань потужності обігрівання в, що подається до приміщення, температури Тек зовнішнього повітря, - електронний блок обчислення, і - носій запису інформації за п. 15 або 16.

18. Пристрій за п. 17, який відрізняється тим, що елемент обігрівання або кожний елемент обігрівання нагріває повітря в приміщенні.

19. Пристрій за будь-яким з пп. 17 або 18, який відрізняється тим, що температурний датчик або кожний температурний датчик вимірює температуру повітря всередині приміщення.

20. Пристрій за будь-яким з пп. 17-19, який відрізняється тим, що електронний блок обчислення містить засоби керування джерелом потужності елемента або кожного елемента обігрівання.

21. Пристрій за будь-яким з пп. 17-20, який відрізняється тим, що містить щонайменше один корпус, який знаходиться в кімнаті або зоні приміщення і містить: - модуль керування потужністю, з яким з'єднане джерело потужності елемента або кожного елемента обігрівання, що знаходиться в згаданій кімнаті або зоні приміщення, - модуль вимірювання температури, з яким з'єднаний датчик або кожний температурний датчик, який знаходиться в згаданій кімнаті або зоні приміщення, - датчик потужності, який вимірює потужність обігрівання, яка подається в згадану кімнату або зону приміщення, - засоби зв'язку між корпусом і електронним блоком обчислення, при цьому електронний блок обчислення виконаний з можливістю отримувати вимірювання температури і потужності і керувати модулем керування потужністю.

22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що містить корпус в кожній кімнаті або зоні приміщення. Зо

23. Пристрій за будь-яким з пп. 21 або 22, який відрізняється тим, що засоби зв'язку між корпусом або кожним корпусом і електронним блоком обчислення є засобами бездротового зв'язку. За Зв - - я ? Я ї й Же ї За Й м окннй ем р ев КЗ хх дення у - х вис і : на Ї хх в НН Ж с ПИ: 2; б» З б В ше Те КЕ Ух гу Р пк ХЕ КУ Ка

Шк. і Ше ! он що ке же ик пе: ВИК режекх нн нн вм і ов Н і: Нении Кен ення - г т ї ЩщИ А Жунннснннкуестевоовотвютсвсооттессогої й Я ЗААЩ чик. 1