墻體傳熱系數(shù)測定方案

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1、墻體傳熱系數(shù)測定方案小組成員：于慶杰 麥恩 谷志燕 王小林 江文 葉斌 實驗目的： 1、 掌 握 熱 電 偶 以 及 熱 流 傳 感 器 裝 置 的 使 用 方 法 ， 2、 學 會 對 墻 體 的 熱 流 密 度 和 溫 度 等 熱 工 參 數(shù) 進 行 檢測 ; 3、 學 會 對 使 用 檢 測 儀 器 時 的 的 誤 差 進 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 。 實驗儀器： n（1）熱電偶：n（2）熱阻式熱流傳感器n（3）紅外熱像儀（協(xié)助確定熱流計及表面溫度測點布置位置） 實驗原理： （a）熱流傳感器安裝圖

2、（b）熱電偶安裝圖1-熱流傳感器 2-測量內(nèi)表面溫度的熱電偶 3-測量外表面溫度的熱電偶 實驗原理：n在進行墻體能耗計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、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) 實驗原理：n墻體傳熱系數(shù)是我們可以通過現(xiàn)場通過測量來獲得的，而附加傳熱系數(shù)目前無法在現(xiàn)場通過測量來獲得，只能通過理論分析來計算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） 實驗原理：n均勻墻體結(jié)構(gòu)熱阻需要測得墻體內(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 ( ) 實驗原理：n采用算數(shù)平均值進行數(shù)據(jù)分析，應使用全天數(shù)據(jù)（24h的整數(shù)倍）按下式計算墻體熱阻。然后根據(jù)計算墻體主體傳熱系數(shù)。n ij圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的第J次測量 n ej 圍護結(jié)構(gòu)外表面

4、溫度的第J次測量n qj熱流密度的第J次測量值 實驗步驟：1、測點位置的確定：n 測量主體部位的傳熱系數(shù)時，測點位置不應靠近熱橋，裂縫和有空氣滲漏的部位，不應受加熱、制冷裝置和風扇的直接影響2、熱流計和溫度傳感器的安裝檢驗：n熱流計應直接安裝在北側(cè)墻體的內(nèi)表面上，且應與表面完全接觸 n溫度傳感器應在被測墻體兩側(cè)表面安裝。內(nèi)表面?zhèn)鞲衅鲬拷鼰崃饔嫲惭b，外表面溫度傳感器宜在與熱流計相對應的位置安裝。溫度傳感器兩桶0.1長陰線應與被測表面緊密接觸，傳感器表面的輻射系數(shù)應與被測表面基本相同。 實驗步驟：3、記錄數(shù)據(jù)：n 檢測期間，應逐時記錄熱流密度和內(nèi)外表面。可記錄多次采樣數(shù)據(jù)的平均值。 4、按照上述

5、步驟測量4天，并做好數(shù)據(jù)記錄 實驗注意事項：n 1熱流傳感器安裝是應盡量避開溫度異常點，不應靠近熱橋、裂縫和有空氣滲漏的部位，不應受加熱、制冷裝置和風扇的直接影響，且應避免陽關(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)與被測表面基本相同n 2用熱流計測量墻體熱阻時要求室內(nèi)外逐時溫差應大于10，且檢測過程中任何時刻，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外面扣一個保溫箱體，箱內(nèi)設(shè)置加熱或者冷卻盤管，在根據(jù)測量要求，控制箱體內(nèi)溫度恒定，在箱體內(nèi)創(chuàng)造一個滿足測量要求的溫差。 n 3在墻體選擇時我們要注意選擇至少在施工完成12個月后的墻體。 實驗注意

6、事項：n 4為了減小墻體熱惰性影響，檢測持續(xù)時間不應少于96h。檢測期間，室內(nèi)空氣溫度逐時值的波動不應超過2，應給逐時記錄熱流密度和內(nèi)、外表面溫度n 5在操作的上述實驗步驟后我們開始測量所需要的t1、t 2和q,室內(nèi)外溫差要大于10n 6測點應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，安裝時應盡量避開溫度異常點。 實驗注意事項：n 8應盡量采用埋入式安裝傳感器。n 9傳感器表面與被測物體表面應接觸良好。n 10應盡量避免在外界條件劇烈變化的情況下測量熱流密度。多點測量取平均值。n 11 一定要在熱穩(wěn)定后再讀數(shù)。 實驗誤差分析：n測量誤差：n熱阻式熱流計的誤差（熱流和

7、溫度）n熱流傳感器熱阻n熱流傳感器的響應時間n使用環(huán)境有關(guān) 實驗誤差分析：n熱阻式熱流計的誤差（熱流和溫度）n所選儀表熱流密度誤差與其熱電勢誤差一致，不大于正負0.05mvn所選儀表的溫度誤差不大于正負0.38度 實驗誤差分析：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，均會破壞原有熱阻層的傳熱狀態(tài)，都將改變原有熱阻層的熱阻值。其主要原因是熱流傳感器材料的導熱系數(shù)與被測熱阻層材料的導熱系數(shù)不一致及被測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被測熱阻層導熱系數(shù)越小、越厚，安裝熱流傳感器時熱阻引起的誤差越小。 實驗誤差分析：n

8、 2熱流傳感器的響應時間n當熱流計用來監(jiān)視熱工設(shè)備運行時，熱流傳感器處于長期工作狀態(tài)，采用埋入式安裝，測量過程可以看成是個穩(wěn)定過程。對于粘貼式安裝的熱流傳感器來說，是在測量熱流密度時在被測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，傳感器和被測熱阻都要經(jīng)過一個熱量傳遞的過渡過程后才能達到穩(wěn)定。采用粘貼式安裝的熱流傳感器測量熱流密度時，必須在熱量傳遞的過渡過程結(jié)束后才能讀數(shù)。否則，會造成讀數(shù)誤差，動態(tài)值誤認為是穩(wěn)態(tài)值。 實驗誤差分析：n 3、輻射引起的誤差n熱流傳感器與被測表面的輻射系數(shù)不同；n輻射系數(shù)的差別對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，會改變輻射熱損失 實驗數(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計算值與24h之前的R計算值相差不大于5%n 2、檢測期間內(nèi)第一個INT（2XDT/3）天內(nèi)與最后一個同樣長的天數(shù)內(nèi)的R計算值相差不大于5%（DT為檢測持續(xù)天數(shù)，INT表示取整數(shù)部分）n第一天： 實驗數(shù)據(jù)處理： THANK YOU !