墻體傳熱系數(shù)測(cè)定方案

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1、墻體傳熱系數(shù)測(cè)定方案小組成員：于慶杰 麥恩 谷志燕 王小林 江文 葉斌 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、 掌 握 熱 電 偶 以 及 熱 流 傳 感 器 裝 置 的 使 用 方 法 ， 2、 學(xué) 會(huì) 對(duì) 墻 體 的 熱 流 密 度 和 溫 度 等 熱 工 參 數(shù) 進(jìn) 行 檢測(cè) ; 3、 學(xué) 會(huì) 對(duì) 使 用 檢 測(cè) 儀 器 時(shí) 的 的 誤 差 進(jìn) 行 初 步 分 析 及相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 處 理 4、 了 解 墻 體 傳 熱 在 建 筑 節(jié) 能 中 的 重 要 性 。 實(shí)驗(yàn)儀器： n（1）熱電偶：n（2）熱阻式熱流傳感器n（3）紅外熱像儀（協(xié)助確定熱流計(jì)及表面溫度測(cè)點(diǎn)布置位置） 實(shí)驗(yàn)原理： （a）熱流傳感器安裝圖

2、（b）熱電偶安裝圖1-熱流傳感器 2-測(cè)量內(nèi)表面溫度的熱電偶 3-測(cè)量外表面溫度的熱電偶 實(shí)驗(yàn)原理：n在進(jìn)行墻體能耗計(jì)算中采用的傳熱系數(shù)是墻體的平均傳熱系數(shù)，它包括墻體主體傳熱系數(shù)和由墻角、窗間墻、凸窗、陽臺(tái)、屋頂、樓板、地板等結(jié)構(gòu)性熱橋所造成的附加傳熱系數(shù)。n Km=K+Kn Km墻體的平均傳熱系數(shù) W/(k) n K墻體主體傳熱系數(shù) W/(k) nK結(jié)構(gòu)性熱橋引起的附加傳熱系數(shù) W/(k) 實(shí)驗(yàn)原理：n墻體傳熱系數(shù)是我們可以通過現(xiàn)場(chǎng)通過測(cè)量來獲得的，而附加傳熱系數(shù)目前無法在現(xiàn)場(chǎng)通過測(cè)量來獲得，只能通過理論分析來計(jì)算n墻體主體傳熱系數(shù)主要與墻體結(jié)構(gòu)熱阻有關(guān)，只要測(cè)得結(jié)構(gòu)熱阻，就可以求得墻體主

3、體傳熱系數(shù)n K=1/（Ri+R+Re）n K墻體主體傳熱系數(shù) W/(k) n R墻體結(jié)構(gòu)熱阻 （k/w）n Ri內(nèi)表面換熱阻，一般取0.11 （k/w） n Re外表面換熱阻，一般取0.13 （k/w） 實(shí)驗(yàn)原理：n均勻墻體結(jié)構(gòu)熱阻需要測(cè)得墻體內(nèi)、外表面的溫度（t1,t2）和熱流密度qn R=(t1-t2)/qn q通過墻體的熱流密度 (W/)n t1墻體內(nèi)表面的溫度 ( )n t2墻體外表面的溫度 ( ) 實(shí)驗(yàn)原理：n采用算數(shù)平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，應(yīng)使用全天數(shù)據(jù)（24h的整數(shù)倍）按下式計(jì)算墻體熱阻。然后根據(jù)計(jì)算墻體主體傳熱系數(shù)。n ij圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的第J次測(cè)量 n ej 圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面

4、溫度的第J次測(cè)量n qj熱流密度的第J次測(cè)量值 實(shí)驗(yàn)步驟：1、測(cè)點(diǎn)位置的確定：n 測(cè)量主體部位的傳熱系數(shù)時(shí)，測(cè)點(diǎn)位置不應(yīng)靠近熱橋，裂縫和有空氣滲漏的部位，不應(yīng)受加熱、制冷裝置和風(fēng)扇的直接影響2、熱流計(jì)和溫度傳感器的安裝檢驗(yàn)：n熱流計(jì)應(yīng)直接安裝在北側(cè)墻體的內(nèi)表面上，且應(yīng)與表面完全接觸 n溫度傳感器應(yīng)在被測(cè)墻體兩側(cè)表面安裝。內(nèi)表面?zhèn)鞲衅鲬?yīng)靠近熱流計(jì)安裝，外表面溫度傳感器宜在與熱流計(jì)相對(duì)應(yīng)的位置安裝。溫度傳感器兩桶0.1長陰線應(yīng)與被測(cè)表面緊密接觸，傳感器表面的輻射系數(shù)應(yīng)與被測(cè)表面基本相同。 實(shí)驗(yàn)步驟：3、記錄數(shù)據(jù)：n 檢測(cè)期間，應(yīng)逐時(shí)記錄熱流密度和內(nèi)外表面?？捎涗浂啻尾蓸訑?shù)據(jù)的平均值。 4、按照上述

5、步驟測(cè)量4天，并做好數(shù)據(jù)記錄 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：n 1熱流傳感器安裝是應(yīng)盡量避開溫度異常點(diǎn)，不應(yīng)靠近熱橋、裂縫和有空氣滲漏的部位，不應(yīng)受加熱、制冷裝置和風(fēng)扇的直接影響，且應(yīng)避免陽關(guān)直射.，一般將熱流傳感器安裝在墻體內(nèi)表面上，并注意使傳感器表面的輻射系數(shù)與被測(cè)表面基本相同n 2用熱流計(jì)測(cè)量墻體熱阻時(shí)要求室內(nèi)外逐時(shí)溫差應(yīng)大于10，且檢測(cè)過程中任何時(shí)刻，墻體兩側(cè)表面溫度的高低關(guān)系保持一致。為了滿足上述要求在熱流計(jì)外面扣一個(gè)保溫箱體，箱內(nèi)設(shè)置加熱或者冷卻盤管，在根據(jù)測(cè)量要求，控制箱體內(nèi)溫度恒定，在箱體內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)滿足測(cè)量要求的溫差。 n 3在墻體選擇時(shí)我們要注意選擇至少在施工完成12個(gè)月后的墻體。 實(shí)驗(yàn)注意

6、事項(xiàng)：n 4為了減小墻體熱惰性影響，檢測(cè)持續(xù)時(shí)間不應(yīng)少于96h。檢測(cè)期間，室內(nèi)空氣溫度逐時(shí)值的波動(dòng)不應(yīng)超過2，應(yīng)給逐時(shí)記錄熱流密度和內(nèi)、外表面溫度n 5在操作的上述實(shí)驗(yàn)步驟后我們開始測(cè)量所需要的t1、t 2和q,室內(nèi)外溫差要大于10n 6測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在能反映管道截面上平均熱流密度的位置。n 7熱流傳感器表面為等溫面，安裝時(shí)應(yīng)盡量避開溫度異常點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：n 8應(yīng)盡量采用埋入式安裝傳感器。n 9傳感器表面與被測(cè)物體表面應(yīng)接觸良好。n 10應(yīng)盡量避免在外界條件劇烈變化的情況下測(cè)量熱流密度。多點(diǎn)測(cè)量取平均值。n 11 一定要在熱穩(wěn)定后再讀數(shù)。 實(shí)驗(yàn)誤差分析：n測(cè)量誤差：n熱阻式熱流計(jì)的誤差（熱流和

7、溫度）n熱流傳感器熱阻n熱流傳感器的響應(yīng)時(shí)間n使用環(huán)境有關(guān) 實(shí)驗(yàn)誤差分析：n熱阻式熱流計(jì)的誤差（熱流和溫度）n所選儀表熱流密度誤差與其熱電勢(shì)誤差一致，不大于正負(fù)0.05mvn所選儀表的溫度誤差不大于正負(fù)0.38度 實(shí)驗(yàn)誤差分析：n 1、熱流傳感器的熱阻的影響n熱阻式熱流傳感器無論是采用粘貼式還是采用埋入式安裝方式，均會(huì)破壞原有熱阻層的傳熱狀態(tài)，都將改變?cè)袩嶙鑼拥臒嶙柚?。其主要原因是熱流傳感器材料的?dǎo)熱系數(shù)與被測(cè)熱阻層材料的導(dǎo)熱系數(shù)不一致及被測(cè)熱阻層厚度的有所改變。埋入式比粘貼式安裝熱流傳感器引起的誤差小些；n被測(cè)熱阻層導(dǎo)熱系數(shù)越小、越厚，安裝熱流傳感器時(shí)熱阻引起的誤差越小。 實(shí)驗(yàn)誤差分析：n

8、 2熱流傳感器的響應(yīng)時(shí)間n當(dāng)熱流計(jì)用來監(jiān)視熱工設(shè)備運(yùn)行時(shí)，熱流傳感器處于長期工作狀態(tài)，采用埋入式安裝，測(cè)量過程可以看成是個(gè)穩(wěn)定過程。對(duì)于粘貼式安裝的熱流傳感器來說，是在測(cè)量熱流密度時(shí)在被測(cè)表面上突然加了一層熱阻，這樣就破壞了原來壁面的傳熱情況，傳感器和被測(cè)熱阻都要經(jīng)過一個(gè)熱量傳遞的過渡過程后才能達(dá)到穩(wěn)定。采用粘貼式安裝的熱流傳感器測(cè)量熱流密度時(shí)，必須在熱量傳遞的過渡過程結(jié)束后才能讀數(shù)。否則，會(huì)造成讀數(shù)誤差，動(dòng)態(tài)值誤認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)值。 實(shí)驗(yàn)誤差分析：n 3、輻射引起的誤差n熱流傳感器與被測(cè)表面的輻射系數(shù)不同；n輻射系數(shù)的差別對(duì)保溫工程的影響較為突出。在保溫工程中，一般在保溫層外面覆蓋有輻射系數(shù)較小的外殼；而熱流傳感器材料表面的輻射系數(shù)較大，因此，會(huì)改變輻射熱損失 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：n數(shù)據(jù)分析可采用算數(shù)平均值法n 1、末次R計(jì)算值與24h之前的R計(jì)算值相差不大于5%n 2、檢測(cè)期間內(nèi)第一個(gè)INT（2XDT/3）天內(nèi)與最后一個(gè)同樣長的天數(shù)內(nèi)的R計(jì)算值相差不大于5%（DT為檢測(cè)持續(xù)天數(shù)，INT表示取整數(shù)部分）n第一天： 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理： THANK YOU !