浅谈门窗保温设备热流系数标定中温度控制方法

2011-10-30 01:15刘国贤赵秋霞
中国房地产业 2011年3期
关键词:传热系数热流环境温度

刘国贤 赵秋霞

(河北博瑞建工技术有限公司,河北)

浅谈门窗保温设备热流系数标定中温度控制方法

刘国贤 赵秋霞

(河北博瑞建工技术有限公司,河北)

GB/T 8484-2008规定了对门窗保温设备热流系数标定需遵循的两个条件,本文就如何实现标准要求的温度条件进行了相关方法的实验研究。

热流系数标定;温度条件;方法;

前言:

门窗是建筑围护的重要组成部分,经门窗损失的热量约占建筑能耗总量的30%~50%左右。门窗的能量损失主要是来自三方面:对流、传导和辐射。对流是反应门窗的气密性,而传导和辐射是反应门窗的保温和隔热性。因此,增强门窗的保温隔热性能,减少门窗能耗,成为提高建筑节能的重要组成部分。

门窗传热系数是表征门窗保温性能的指标,它是指在稳定传热条件下,外门窗两侧空气温差为1K,单位时间内,通过单位面积的传热量。目前门窗传热系数的检测设备为建筑外门窗传热系数检测仪,本文主要研究该套设备在热流系数标定中温度条件的控制及实现方法。

一、标定方法

以单层窗的热流系数标定为例,将与试件洞口面积相同的标准试件安装在洞口上,位置与单层窗安装位置相同。标准试件周边与洞口之间的缝隙用聚苯乙烯泡沫塑料条塞紧,并密封。在标准试件两表面分别均匀布置9个铜-康铜热电偶。

标定试验应在与保温性能试验相同的冷、热箱空气温度、风速等条件下,改变环境温度,进行两种不同情况的试验。当传热过程达到稳定后,每隔30min测量一次有关参数,共测6次,取各测量参数的平均值,按照公式1、公式2联解求出热流系数M1和M2。

二、标定试验需满足的条件

GB/T 8484-2008规定,两次标定试验应在标准版两侧空气温差相同或相近的条件下进行,Δθ1和Δθ1′的绝对值不应小于 4.5K,且|Δθ1-Δθ1′|应大于9.0K,Δθ2、Δθ2′应尽可能相同或相近。

三、存在问题与解决方法

GB/T 8484-2008要求,标定试验应在与保温性能检测相同的冷、热室空气温度条件下进行,因此,冷室温度应控制在(-20±1)℃,热室空气温度应控制在(20±1)℃。而为了满足标定试验的二个温差控制条件,考虑到环境温度与热室外壁之间存在的温度差,我们推出以下几组理论环境温度范围:(14℃,26℃);(26℃,36℃);(14℃,5℃)。下面,我们分别分析这几组环境温度的可行性。

目前,门窗传热系数检测设备中环境温度主要采用空调控制,而我们知道,采暖制冷空调实际上有着上下限温度范围,即上限30℃,下限16℃。由此看来,通过常规的直接的空调控温,则达不到上述的标定试验的温度条件,那么,标定试验所需的温度条件该如何实现呢?

我们从空调的工作原理来看,一般我们所用的冷暖空调,在回风口的位置有一个温度传感器,通过测定回风空气中的温度值并与设定温度相比较,来控制空气压缩机的运行与否。因此,可以尝试通过改变温度传感器的测定值来实现空气压缩机的运行。

在做第一组温度条件(14℃,26℃)的低温试验时,可在温度传感器附近放置灯泡,这样,传感器测得的温度值高于设定温度 16℃,因此,空气压缩机会一直工作,通过调节放置的灯泡的大小,使标定试验的环境空气温度达到较低温度,从而满足Δθ1﹥4.5K,而对该组实验的另外一个环境温度(26℃),一般空调均可达到。

对另一组环境温度条件(26℃,36℃),在36℃的温度时,可以采用在环境空间里用油汀加热的方式来实现该温度。可用两个油汀在环境空间对角放置、用风扇是空间空气循环以达到环境空间的温度均匀稳定。

通过对空调温度传感器的改造发现,第三组温度条件在实际工作中无法有效达到。

四、标定试验的建议

对上述三组环境温度,考虑到经济成本、安全及环境空间的温度稳定性等因素,笔者建议采用第一组(14℃,26℃)进行标定试验较为可靠,另外,通过大量的标定试验发现,不同的温度条件下进行标定,最终的热流系数值存在少量的偏移,因此,在条件许可的情况下,建议大家多进行几组试验,求出几组热流系数值,采用回归方法求出最终的热流系数。

TU525

1674-3954(2011)03-0343-01

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