墙壁的热抵抗力的确定制造技术

旨在确定代表第一环境和第二环境之间的分隔墙壁的热抵抗力的量的此方法包括如下步骤，其中：在对应于第一环境的不同加热功率

Determination of heat resistance of walls

The method for determining the amount of heat resistance of a partition wall representing the first environment and the second environment includes the following steps, in which the different heating powers corresponding to the first environment are included

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】墙壁的热抵抗力的确定
本专利技术涉及用于确定代表第一环境和第二环境之间的分隔墙壁的热抵抗力的量的方法和装置。
技术介绍
本专利技术可应用来确定代表两个环境之间的任何类型的分隔墙壁的热抵抗力的量，特别是建筑物的墙壁、车辆的隔壁、炉的墙壁、槽罐的隔壁。特别地，本专利技术可应用来确定代表属于楼宇的外壳的建筑元件的热抵抗力的量，比方说墙壁、地面、屋顶、窗户、门等，该建筑元件又是楼宇内部和外部之间的分隔墙壁。这里“楼宇”理解为指任何居住或存储空间。特别是，其可以是固定的居住或存储空间，比方说单独的房子或建筑物，特别是用于住宅或第三产业用途，或者是这样的建筑物的一部分，例如具有多层的建筑物中的公寓，或者另外比方说机械，特别是家用电器领域中的机械、烤炉、冰箱等。其也可以是可移动的居住或存储空间，比方说火车车厢、汽车乘坐舱、卡车驾驶室或卡车中的存储空间、船舶舱室或者船舶中的存储空间。在本专利技术的框架内，表述“代表墙壁的热抵抗力的量”特指表征墙壁允许穿过热流的能力的任何量。在根据本专利技术的方法和装置的框架内，作为代表墙壁的热抵抗力的量，特别可能确定：-墙壁的热透过率，表示为U；-墙壁的总热抵抗力，表示为RT；-墙壁的从表面到表面的热抵抗力，表示为R。墙壁的热透过率U定义为在稳定状态下每单位表面积热流量除以位于墙壁两侧的环境之间的温度差的商。热透过率U由以下关系式给出：其中q是穿过墙壁的热流量的密度，T1是位于墙壁的第一侧的环境的温度，T2是位于墙壁的第二侧的环境的温度。墙壁的总热抵抗力RT为使得其中是墙壁的从表面到表面的热抵抗力，且Ts1是墙壁的第一侧的表面温度，而Ts2是墙壁的第二侧的表面温度，Rs1是墙壁的第一侧的表面热抵抗力，Rs2是墙壁的第二侧的表面热抵抗力。楼宇的外壳的构成建筑元件的热透过率U的确定是有用的，特别是用来执行楼宇的隔热诊断，不管是新的或者旧的楼宇。特别是，当考虑楼宇的翻新时，这使得可以瞄准适合采取来改善热性能的措施。已知根据称为“热流计量方法”的ISO标准9869:1994所限定的拟静态方法确定属于楼宇的外壳的建筑元件的热透过率U。此方法包括一方面借助于安装在元件的面上的至少一个热流计对穿过建筑元件的热流量的就地测量，该面靠近最稳定的温度，以及另一方面对在热流计附近的楼宇内的温度以及楼宇外的温度的就地测量。热流量和温度的测量在可从最少三天到数周的时期内实施，测量的持续时间特别取决于建筑元件的特性，内部和外部温度的波动，用于数据分析的方法。此方法的主要缺点是其实施的持续时间。
技术实现思路
本专利技术更特别地通过提出一种方法和装置而旨在弥补这些缺陷，该方法和装置使得可以以更快的方式确定代表第一环境和第二环境之间的分隔墙壁的热抵抗力的量，特别是在单个夜晚或者甚至若干小时的时期期间，不管墙壁的类型如何，具有适度的成本和合理的精确性，墙壁能够例如是属于楼宇的外壳的建筑元件。出于此目的，本专利技术的一个目的是一种用于确定代表第一环境和第二环境之间的分隔墙壁的热抵抗力的量的方法，其特征在于它包括如下步骤，其中：-在对应于第一环境的不同加热功率Pk的至少两个连续的时间段Dk期间，以临近的时间间隔进行穿过墙壁的热流量qk以及第一环境中的温度T1k的测量活动，以及以临近的时间间隔在第二环境中的温度T2k的确定，-代表墙壁的热抵抗力的量的值通过使以下项目收敛而确定：一方面，是表达被墙壁从另一个环境隔开的一个环境中的温度的暂时变化的热学模型，其是穿过墙壁的热流量、另一个环境中的温度以及墙壁的物理参数的函数，基于它们可计算代表墙壁的热抵抗力的量；且另一方面，作为时间的函数第一环境中温度的测得演变T1k(t)。在本专利技术的意义上，使得热学模型和测得演变T1k(t)形成收敛的事实表示用在热学模型中的墙壁的物理参数的值被调节，以便至少在包括在每个时间段Dk中的时间间隔期间最小化基于热学模型计算的第一环境中的温度的暂时演变与在第一环境中实际测得的温度的暂时演变T1k(t)之间的差异。因而可以在每个时间段Dk的整个范围上，或者在包括在每个时间段中的一个或更多时间间隔Dk上进行该调节。作为示例，在其中热学模型是具有一个电阻和一个电容的简单R-C模型，并且其中，对于每个时间段Dk，存在时间间隔Δtk的情况下，对于该时间间隔Δtk，作为时间的函数的第一环境中的温度的测量演变T1k(t)是基本上线性的，使得该简单R-C模型和测得演变T1k(t)在时间间隔Δtk期间以如下方式收敛：对于每个时间段Dk，在时间间隔Δtk期间确定曲线T1k(t)的切线的斜率ak，且基于斜率ak的值和在时间段Dk期间或者优选地，在时间间隔Δtk期间所取的穿过墙壁的平均热流量qkm的值来确定代表墙壁的热抵抗力的量的值。根据另一个示例，在其中热学模型是更复杂的R-C模型，比方说具有两个电阻和两个电容的所谓“2R2C”模型、或者另外具有三个电阻和两个电容的所谓"3R2C"模型的情况下，通过调节用在该模型中的墙壁的物理参数的值来使更复杂的R-C模型和测得的演变T1k(t)收敛，以便最小化在全部时间段Dk期间基于更复杂的R-C模型计算的第一环境中温度的暂时演变和在第一环境中实际测得的温度的暂时演变T1k(t)之间的差异。在实践中，将输入数据馈入热学模型，比方说墙壁的尺寸、在每个时间段Dk期间测得的穿过墙壁的热流量qk、在每个时间段Dk期间确定的第二环境中的温度T2k。易于在热学模型中插入并调节以便使得热学模型和测得演变T1k(t)收敛的墙壁的物理参数的示例特别包括墙壁的热传导率、墙壁的热容量、墙壁的厚度、墙壁和第一环境之间的对流-辐射交换系数hi。本专利技术允许就地确定墙壁的热抵抗力。本专利技术根本的原理是在第一环境受到受控内部波动时并且在测量的外部环境中使用第一环境中的温度的瞬态变化。第一环境中温度的变化的定量分析使得可以定量地确定在延伸若干小时的短时期期间墙壁的能量效率，此时限制容易影响墙壁和第一以及第二环境的热性能的参数的量。特别地，在确定属于楼宇的外壳的建筑元件的热抵抗力的情况下，测量的简短使得可以规避楼宇的使用条件以及外部气候条件的变化的影响。优选地，分析了靠近墙壁的第一环境中温度的变化，对于墙壁要确定代表热抵抗力的量。在本专利技术的框架内，“第一环境的加热功率”意味着对于第二环境中给定的温度条件，产生第一环境中温度变化的任何操作性条件。应该理解的是加热功率可以是正的，零或者负的。正的加热功率对应于进入第一环境的热的供应，而负的加热功率对应于进入第一环境的冷的供应。时间段Dk可以是或者不相连的，或者彼此直接连续。在后一种情况下，可以认为该方法整体在连续的时间段期间实施，其由连续的时间段Dk形成。优选地，该方法以对应于第一环境的两个不同加热功率设置P1和P2的两个连续时间段D1和D2实施。以一种有利的方式，着眼于限制该方法的实施时间同时减少太阳辐射的贡献，该方法整体连续地在单个夜间时段期间实施。根据本专利技术的一个方面，借助于位于墙壁的面上的至少一个热流量传感器实施穿过墙壁的热流量qk的测量。热流量传感器可为热流量计或者热量计。以一种有利的方式，热流量传感器是与ISO标准9869:1994兼容的热流量计，特别是一种梯度热流量计。根据本专利技术的一个方面，由于热流量计产生的流阻力被纳入考虑，并且对于测本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定代表第一环境和第二环境之间的分隔墙壁的热抵抗力(

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.06 FR 15509701.用于确定代表第一环境和第二环境之间的分隔墙壁的热抵抗力(,,)的量的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤，其中：-在对应于所述第一环境的不同加热功率、相应地对应于所述第一环境中施加的不同温度的至少两个连续的时间段期间，以临近的时间间隔，进行穿过墙壁的热流量和所述第一环境中的温度、相应地所述第一环境中的功率的测量活动，并以临近的时间间隔确定第二环境中的温度；-代表所述墙壁的热抵抗力的量的值通过使以下项目收敛而确定：一方面，作为穿过所述墙壁的热流量、在另一个环境中的温度以及所述墙壁的物理参数的函数，表示由墙壁从另一个环境隔开的一个环境中温度的暂时变化、相应地功率的暂时变化的热学模型，基于它们能够计算代表所述墙壁的热抵抗力的量，以及另一方面，作为时间的函数在所述第一环境中温度的测得演变、相应地功率的测得演变。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以对应于所述第一环境中两个不同的加热功率设置和、相应地对应于在所述第一环境中施加的两个不同温度设置的两个连续的时间段和实施所述方法。3.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，借助位于所述墙壁的面上的至少一个热流量传感器执行穿过所述墙壁的热流量的测量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，借助在所述第一环境中位于所述热流量传感器附近的至少一个温度传感器执行所述第一环境中温度的测量。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，借助在所述第一环境中位于空气容积中的至少一个环境温度传感器执行所述第一环境中温度的测量。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，借助在所述第一环境中定位在所述墙壁的表面上或者面向所述墙壁的表面的至少一个表面温度传感器执行所述第一环境中温度的测量。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述热学模型是具有一个电阻和一个电容的R-C模型。8.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤，其中：-在两个连续的时间段和期间，进行：第一时间段期间，施加所述第一环境的第一加热功率，以及以临近的时间间隔对穿过所述墙壁的热流量以及所述第一环境中温度的测量活动，并且以临近的时间间隔确定所述第二环境中的温度，所述第一加热功率为使得参数小于或等于0.8，且，其中是第一时间段的起始点，是全部时间段和期间所述第二环境中的平均温度，而是所述第一环境的热损耗系数的基准值，然后在第二时间段期间，施加所述第一环境的大致为零的第二加热功率，以及以临近的时间间隔进行穿过所述墙壁的热流量和所述第一环境中的温度的测量活动，以及以临近的时间间隔确定所述第二环境中的温度；-代表所述墙壁的热抵抗力的量的值通过使以下项目收敛而确定：一方面，作为穿过所述墙壁的热流量、在另一个环境中的温度以及所述墙壁的物理参数的函数，表示由墙壁从另一个环境分隔的一个环境中的温度变化的热学模型，基于它们能够计算代表所述墙壁的热抵抗力的量，以及另一方面，作为时间的函数在所述第一环境中温度的测得演变。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一加热功率为使得参数大于或等于0.25，优选地大于或等于0.3。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于每个时间段，存在时间间隔，对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：F阿尔泽托，J默勒曼，G庞德罗，
申请(专利权)人：圣戈班伊索福公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR