[发明专利]一种预制式吊顶辐射板热性能的动态测试方法

说明书

本发明属于暖通空调技术领域，公开了一种预制式吊顶辐射板热性能的动态测试方法，通过热性能实验得到辐射板热阻、热容、热响应时间来衡量预制式吊顶辐射板的热性能，解决现有稳态测试方法存在的环境基准不统一及测试结果不适合用于系统动态运行调控等问题。本发明的动态测试方法得到的热阻、热容和热响应时间可以对吊顶辐射板的动态热响应特性进行准确的评价，获得动态换热过程能量守恒方程可以用于预制式吊顶辐射板的精准动态调控，对实现系统优化调控具有重要意义。

技术领域

本发明属于暖通空调技术领域，涉及一种预制式吊顶辐射板热性能的动态测试方法。

背景技术

预制式吊顶辐射板热性能对于其设计选型及运行调控具有重要意义。目前关于辐射板热性能的相关标准如JGT 403、JGT 409、JB/T 12842等在测试基准及测试范围上虽然有所不同，但测试实验采用内热源法或外热源法来平衡吊顶辐射板的供冷供热量，而测试原理采用的是稳态测试方法，通过给定供水温度、流量等参数测试吊顶辐射板供冷供热量、表面温度及反向传热损失等。然后，这些标准基于吊顶辐射板表面温度或过余温度(基准点温度与平均水温的差值)来描述吊顶辐射板的热性能，如JGT 403、JGT 409、JB/T 12842都是给定供冷供热量与过余温度的关系来描述吊顶辐射板的热性能；但吊顶辐射板表面温度是各类参数(水侧参数、辐射装置本身特性、室内环境等)综合作用的结果，单一地给出吊顶辐射板表面温度或过余温度与供冷供热量的关系存在环境基准不统一的问题，导致实际房间辐射板供冷供热量与实验测试结果存在很大误差。此外，通过稳态测试方法得到的结果仅适用于辐射供冷供暖系统稳定后的供冷供热能力的计算，不适合用于系统动态运行调控。

发明内容

本发明提供一种预制式吊顶辐射板热性能的动态测试方法，通过热性能实验得到辐射板热阻、热容、热响应时间等参数来衡量预制式吊顶辐射板的热性能，解决现有稳态测试方法存在的环境基准不统一及测试结果不适合用于系统动态运行调控等问题。

本发明的技术方案如下：

利用吊顶辐射板热阻R的概念(吊顶辐射板内冷热媒到吊顶辐射板表面的传热热阻)将吊顶辐射板的多维传热问题简化，利用冷热媒的平均温度T_w与吊顶辐射板表面平均温度T_s可以将冷热媒传递到吊顶辐射板表面的单位面积传热量q₁描述为：

吊顶辐射板表面与室内的换热方式主要通过对流换热与辐射换热的方式实现，采用对流辐射综合换热系数h_z(供冷取11W/(m²_.K)，供暖取7W/(m²_.K))、吊顶辐射板表面平均温度T_s及基准点空气温度T_a可以将吊顶辐射板表面传递到室内热量q₂描述为：

q₂＝h_z(T_a-T_s) (2)

吊顶辐射板在温升温降时还会存在自身的蓄热，利用单位面积热容C的概念描述吊顶辐射板的动态换热过程能量守恒方程为：

能量守恒方程左边非稳态项为0(稳态传热)时，可以得出稳定后的吊顶辐射板表面温度为T_e：

利用稳定后的吊顶辐射板表面温度T_e及吊顶辐射板表面的初始温度T₀可以得到吊顶辐射板表面平均温度满足：

时间常数是指吊顶辐射板表面温度变化幅度达到总变化幅度的63.2％时的时间，用τ表示，如下式所见：