[发明专利]一种基于流量热量关系模型的地板辐射采暖热计量方法

权利要求书

1.一种基于流量热量关系模型的地板辐射采暖热量计量方法,其特征在于，该方法包括下述步骤:

步骤1：根据地板辐射采暖的地板结构模型、地埋管结构，确定其传热模型、地板结构参数和地埋管参数，得到地埋管供水温度t₁、室内空气温度t_r和供水干管载热流体的流量值m；

步骤2：根据传热模型、地板结构参数和地埋管参数，确定地板填充层厚度修正系数、地板向上的传热系数K_u和向下的传热系数K_d；

步骤3：根据地埋管参数、供水干管载热流体的流量值m，确定各地埋管的流量值q_m、各地埋管管内流速v，得到的各地埋管内流体雷诺数Re，确定流态；

步骤4：根据上述管内流体雷诺数Re，确定准则方程，得到管内流体努谢尔特数Nu、及对流换热系数h；

步骤5：根据步骤2得到的地埋管向上的传热系数K_u、向下的传热系数K_d和步骤4得到的管内流动的对流换热系数h，得到供水温度t₁，确定管内流体的平均温度t_om，得到地埋管表面平均温度t_sm；

步骤6：根据上述得到的地埋管表面平均温度t_sm、室内空气温度t_r，得到地埋管向上传热量Q_u、地埋管向下传热量Q_d，得到的总换热量Q及单位面积热负荷q_u。

2.根据权利要求1所述的基于流量热量关系模型的地板辐射采暖热计量方法,其特征在于，所述步骤2中传热模型,设定地板表面为等温面，地埋管为室内唯一热源，地埋管单管管间距唯一，各地埋管流量平均分配，热水定压比热容C_p为4180J/(kg·℃)。

3.根据权利要求1所述的基于流量热量关系模型的地板辐射采暖热计量方法,其特征在于，所述步骤2中地板结构参数、地埋管参数按照地板结构模型包括面层、找平层、填充层、地埋管层、绝热层和结构层。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于流量热量关系模型的地板辐射采暖热计量方法,其特征在于，所述步骤2确定向上的传热系数K_u、向下的传热系数K_d，按如下过程进行：

(2a)根据传热模型、地板结构参数、地埋管参数，对填充层厚度a和b做如下修正：

a=f+d02]]>

b=a2+(P2)2---(1)]]>

其中：f为地埋管上部填充层厚度，m；

d₀为地埋管外径，m；

P为地埋管的管间距，m；

(2b)根据地板结构参数、地埋管参数、填充层厚度，获得地埋管向上的传热系数K_u、向下的传热系数K_d

Ku=1R0+Σi=1nRi+a+b2λ---(2)]]>

其中：K_u为地面向上传热系数，W/(m²·K)；

R₀为地面(室内侧)的热阻，R₀＝0.15(m²·K)/W；

R为填充层以上各层材料热阻，(m²·K)/W；

λ为填充层的导热系数，W/(m·K)；

向下的传热系数K_d；

Kd=1δpλp+Σi=1nδiλi+1λ---(3)]]>

其中：K_d为地面向下传热系数，W/(m²·K)；

δ_p为地埋管壁厚，m；

λ_p为地埋管导热系数，W/(m·K)；

δ_i为地埋管以下各层厚度，m；

λ_i为地埋管以下各层导热系数，W/(m·K)；

λ为土壤导热系数，(当地板下部为房间时，取0.09(m·K)/W)。