[發明專利]一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統

在審

• 申請號: 201811327336.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109470366A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 杜晶;劉京;肖秋珂;李彪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉冰

1.一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統包括：數據采集端、數據記錄端、數據處理端；

所述數據采集端包括，支持框架、六個長波輻射通量密度傳感器以及六個短波輻射通量密度傳感器；支持框架在同一高度H的上、下、東、西、南、北六個方向上，分別各設置一個長波輻射通量密度傳感器和一個短波輻射通量密度傳感器，長波輻射通量密度傳感器和短波輻射通量密度傳感器用于輻射通量密度數據的采集；

所述數據記錄端包括，輻射通量密度記錄儀和設備通訊模塊；

所述數據采集端采集的輻射通量密度數據通過設備通訊模塊傳遞至輻射通量密度記錄儀，所述輻射通量密度記錄儀用于記錄和存儲所獲得的輻射通量密度數據；同時，數據記錄端能夠根據需要設置數據采集端的采樣間隔；

數據處理端包括服務器和移動儲存模塊，從數據記錄端獲得的輻射通量密度數據通過移動儲存模塊導入到服務器中，服務器用于對導入的輻射通量密度數據進行處理獲得平均輻射溫度，并利用平均輻射溫度獲得熱舒適參數。

2.根據權利要求1所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，朝向上方向和下方向的四個輻射通量密度傳感器位于支持框架在H高度平面的中部，其他朝向東、西、南、北方向的八個輻射通量密度傳感器均位于支持框架的四周并朝向外；朝向東、西、南、北方向的八個輻射通量密度傳感器中，任意相鄰兩個之間的距離在0.3m～0.5m之間。

3.根據權利要求2所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，所述高度H為1.1米。

4.根據權利要求1所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，所述支持框架底部設置有萬向輪。

5.根據權利要求4所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，還包括供電裝置；所述供電裝置用于為數據記錄端的輻射通量密度記錄儀提供電能支持，供電裝置采用太陽能供電裝置。

6.根據權利要求1～5任意一項所述的一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，所述對導入的輻射通量密度數據進行處理獲得平均輻射溫度的具體方法為，采用六方向法進行如下計算獲得T_mrt：

其中，

式中，T_mrt：平均輻射溫度；人體吸收的總短波輻射通量密度；人體吸收的總長波輻射通量密度；αl：人體對長波輻射的吸收率，也即長波輻射發射率，0.97；σ：史蒂芬·玻爾茲曼常數，5.67*10-8W/(m2·K4)；α_k：人體對短波輻射的吸收率，0.7；W_i：人體對六個方向的視角系數，上、下方向取0.06，東、西、南、北方向取0.22；K_i：傳感器測得的短波輻射通量密度；L_i：傳感器測得的長波輻射通量密度；i＝1,...,6。

7.根據權利要求6所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，所述輻射通量密度記錄儀能夠實時顯示輻射通量密度數值。

8.根據權利要求7所述一種基于三維輻射環境的熱舒適測評系統，其特征在于，所述熱舒適參數包括標準有效溫度SET*、生理等效溫度PET、通用熱氣候指數UTCI。