[发明专利]墙体局部区域体积比热容测定系统及方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种墙体局部区域体积比热容测定系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种将待测区域等体积地划分为若干小区域进行测量的墙体局部区域体积比热容测定系统及方法。

背景技术

随着全球政府部门对节能环保和绿色经济的重视，建筑物节能设计和施工越来越受到重视，各政府正在强制推行建筑物节能设计和加大对新建筑物进行节能检测和对老建筑物进行节能改造工作。

对于建筑物的能耗评估，墙体自身的吸放热能也是一个不可忽视的参数。墙体是由不同材质的物料按相应结构次序组合形成，墙体的质量难以测量，但墙体的体积可以准确的测出，因此可以采用墙体的体积比热容来表征墙体的保温性能，以评估其能耗是否符合节能标准。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种将待测区域等体积地划分为若干小区域进行测量的墙体局部区域体积比热容测定系统及方法。

本发明的墙体局部区域体积比热容测定系统，包括单向发热装置、数据采集控制装置以及用于温度和热流密度信息测量的多个内墙面测量节点和多个外墙面测量节点，其特别之处在于：所述内墙面测量节点均匀设置于墙体的内表面上，外墙面测量节点均匀设置于墙体的外表面上，且外墙面测量节点与内墙面测量节点的位置相对应；单向发热装置固定于墙体内表面的中央位置处，内墙面测量节点、外墙面测量节点的信号线以及单向发热装置的控制线均与数据采集控制装置相连接。

单向发热装置可定向发热，以便实现对墙体的加热。数据采集控制装置具有信号采集、数据运算和控制输出的作用；测量节点用于墙体内外表面温度、热流密度数据侧测量。内墙面测量节点、外墙面测量节点所处的位置应相对应，以便实行对该区域的体积比热容的测量。

本发明的墙体局部区域体积比热容测定系统，所述内墙面测量节点、外墙面测量节点在墙面上呈规则分布，每个内墙面测量节点所占墙体内表面的面积相等。测量节点可以在内外墙面上呈圆形等规则形状分布。

本发明的墙体局部区域体积比热容测定系统的实现方法，其特别之处在于，包括以下步骤：

a).选定待测区域，在待测墙体区域上选取用于布设测量节点的待测区域；设墙体的厚度为                                               ，待测区域的体积为；b).划分待测区域，将待测区域等体积地划分为个小区域，则每个小区域的体积为，=1、2、3、……、，≥10；c).布设内墙面测量节点，在划分的每个小区域的内墙面上安放内墙面测量节点，以便实现对每个小区域内表面的温度和热流密度信息的测量；d).布设外墙面测量节点，在每个小区域的外墙面上与内表面测量节点相对应的位置上安放外墙面测量节点，以实现对每个小区域外表面的温度和热量密度信息的测量；e).安放单向发热装置，在待测区域内墙面的中心位置上安放单向发热装置，以实现对待测区域的加热；f).对待测区域进行加热，在数据采集控制装置的控制作用下，利用单向发热装置对墙体的待测区域进行加热；g).数据采集，数据采集控制装置通过内墙面测量节点和外墙面测量节点，以时间为周期，采集时间段内每个小区域内外墙面的温度、热流密度，设时间段内采集数据的次数为，=/；在数据采集的过程中，数据采集控制装置采集次数据后，控制单向发热装置加热，当数据采集次数达到次后停止加热，其中50≤＜＜；h).求取小区域体积比热容，次数据采集中，第个小区域第次采集的内墙面的热流密度和温度分别为、，采集的外墙面的热流密度和温度分别为、，0≤≤，0≤≤；

     （1）

     （2）

     （3）

首先利用公式（1）、（2）分别计算出第个小区域的平均热流密度差和平均温度差，再利用公式（3）计算出第个小区域的体积比热容；i).求取待测区域的体积比热容，根据公式（4）计算出墙体待测区域的体积比热容；

     （4）

其中，为第个小区域的权重系数，0.8≤≤1.2。