[實用新型]熱阻串聯式傳熱系數現場檢測系統

無效

• 申請號: 200720198640.3
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN201163271Y
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 于國清;劉衛東;王非;劉建勇
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本實用新型涉及一種建筑圍護結構保溫性能的檢測系統，具體涉及一種熱阻串聯式傳熱系數現場檢測系統。

背景技術

傳熱系數檢測是建筑節能測試的重要內容。隨著國家對建筑節能要求的規范化，國家陸續制定和頒布了嚴寒寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖等各個氣候分區的節能設計標準。但是評定建筑是否節能，僅依據設計方案對其熱工性能進行理論計算評定是不夠的，它不能反映建筑物實際狀況和熱工過程的偏差，更不能滿足建筑監督管理部門的要求，因此建筑節能現場檢測勢在必行。建筑節能改造前對已有建筑圍護結構的保溫性能的評估，在施工現場對到貨的保溫板、門窗的驗收，新建或者改造后對建筑圍護結構(墻體、門窗、屋頂)保溫性能的竣工驗收，都急需傳熱系數的現場檢測裝置。

目前，國內圍護結構傳熱系數的現場測試一般采用熱流計法、熱箱法或者兩者結合。單純的熱流計法只能在房間有采暖或者供冷的條件下進行，可用于測試的時間短，難以適應普通工程竣工驗收或者檢測的要求；單純的熱箱法需要控制、測量熱箱的加熱量，系統較為復雜，由于箱體的散熱以及難以保證被測物體在整個測試表面上都為一維熱流，測試難以很精確。基于熱流計和熱箱的測試裝置，其精度主要取決于熱流傳感器的精度，而精度高的熱流傳感器，價格昂貴。

實用新型內容

本實用新型公開了一種熱阻串聯式傳熱系數現場檢測系統，其目的在于克服現有技術使用熱流計對溫度和季節的苛刻要求，可用于測試的時間短，難以適應普通工程竣工驗收或者檢測的需求；而單純的熱箱法需要控制、測量熱箱的加熱量，系統較為復雜，測量難以精確等弊端，本實用新型依據串聯熱阻上的溫差與熱阻值對應成比例的原理，測試平板狀物體的傳熱系數，不需要熱流傳感器，也不需要對加熱器加熱功率進行嚴格控制和測量，同時增加了一些輔助測點，考察是否為一維熱流、測試狀態是否穩定，提高測試結果的可靠性。測量的量全部為溫度。系統簡單，基本不受室內外氣溫的影響，便于操作。不但可以對建筑圍護結構(墻體、門、屋頂、樓板等)進行測試，也可以對保溫板、木板、石板等的傳熱系數進行現場測試。

熱阻串聯式傳熱系數現場檢測系統，包括熱箱，溫度傳感器，溫度檢測和處理裝置，其特征在于：

A)熱箱的一個表面為基準熱阻板，其它表面由夾心保溫彩鋼板制成；基準熱阻板微嵌入箱體，熱箱的下部連接一加熱器，加熱器與控制面板連接；

B)熱箱基準熱阻板一側與被測物體緊密接觸，形成熱阻串聯式，基準熱阻板與被測物體之間為空氣夾層；

C)沿著熱箱的中心點處，在基準熱阻板的兩側和被測物體兩側共布置4個溫度傳感器探頭；

D)以被測物體的中心點為圓心，在被測物體的外表面，沿圓周均布至少3個溫度傳感器。

所有溫度傳感器通過導線與數據檢測、顯示部件連接。

沿著熱箱的中心點處，在基準熱阻板的兩側和被測物體兩側共布置4個溫度傳感器探頭，其測試值作為傳熱系數計算的主要依據。將熱箱進行加熱，形成近似一維熱流，基準熱阻板和被測物體沿著熱流方向形成串聯熱阻，通過測量被測物體內、外表面溫度，基準熱阻板的內、外表面的溫度，根據串聯的多個熱阻其溫差與熱阻值成正比的規律，以及已知的基準熱阻值，就可求得被測物體的熱阻以及傳熱系數。

工作時，加熱器對熱箱內的空氣進行加熱，加熱器工作使熱箱內溫度高于室外溫度10℃以上，這樣便形成熱箱向被測物體的傳熱。基于“一維傳熱”的基本假定，既被測物體的被測部位具有基本平行的兩個表面，其長度與寬度遠大于其厚度，視為無限大平板。基準熱阻板和被測物體沿著熱流方向形成串聯熱阻，通過測量基準熱阻板的內、外表面的溫度T1、T2，被測物體內、外表面溫度T3、T4，根據熱阻串聯溫度變化公式(T3-T4)/RX＝(T1-T2)/R0，其中R0為已知材料熱阻，其值為已知值，RX為待測材料熱阻，在已知三個表面溫度的情況下便可求出待測物體的熱阻，即RX＝(T1-T2)×R0/(T3-T4)，1/RX便為被測物體的傳熱系數。

基準熱阻板的熱阻不宜太大，也不宜太小，當與被測物體的熱阻大致相等時，測試的誤差最小，當基準熱阻與被測熱阻之比為0.2～5時，精度較好。基準熱阻應隨溫度的變化很小，否則影響測試精度。