一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法技术

本发明专利技术提供了一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法，该方法采用两个运行时间段对计量箱内的空气温度进行控制，在第一运行时间段通过在计量箱内采用大制冷功率和大加热功率的加热器使计量箱内的空气温度快速处于预设计量箱温度附近，同时根据第一运行时间段计量箱内的运行参数、计量箱的空气温度和预设计量箱得热平衡公式估算外窗试件的近似遮阳系数和预估得热量，在第二运行时间段控制大加热功率的加热器关闭，并根据试外窗试件的预估得热量控制计量箱制冷系统以预估得热量对应的进口水温和水流量区间运行使计量箱内的空气温度快速处于第二预设计量箱温度区间，大大减少了建筑外窗遮阳系数的检测时间和运行能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法
本专利技术涉及建筑外窗检测领域，具体地说是一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法。
技术介绍
遮阳系数是评价建筑外窗夏季节能性能的重要指标，遮阳系数越小，建筑外窗夏季阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好，国家和地方节能设计标准中均对建筑外窗的遮阳系数限值进行了规定，如《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134—2010中规定窗墙面积比大于0.45的建筑要求夏季遮阳系数≤0.25，又如《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》DGJ32/J71—2014中规定窗墙比>0.40且≤0.45的建筑要求夏季遮阳系数≤0.20。目前检测建筑外窗遮阳系数的方法主要为在实验室中检测该类建筑外窗的得热量和遮阳系数，建筑行业标准《建筑门窗遮阳性能检测方法》JG/T440-2014和《建筑遮阳产品隔热性能试验方法》JG/T281-2010中都详细介绍采用人工光源检测建筑外窗遮阳系数的检测设备及检测方法，上述检测方法虽然均可较好地检测建筑外窗的遮阳系数，但检测时间过长，运行能耗较高。为有效降低建筑外窗遮阳系数的检测时间和运行能耗，专利号为2018100179927、名称为“一种建筑门窗遮阳性能检测装置及其控制方法”的专利技术专利公开了一种建筑门窗遮阳系数的检测方法，该方法通过分阶段对安装在计量箱内的第二加热器或制冷系统进行控制，第一阶段通过第二加热器或制冷系统使计量箱内的空气温度在较短时间内处于第一预设温度区间，第二阶段通过第二加热器的平均加热功率和制冷系统的预设运行功率快速计算进入计量箱的得热量，并确定所述得热量对应的预设水温和预设水流量区间，第三阶段关闭第二加热器，只通过控制制冷系统以预设参数运行使计量箱的空气温度快速处于预设计量箱温度区间。上述检测方法虽然可以较好地快速检测建筑外窗的遮阳系数，但也存在一些缺点，如第一阶段中人工光源刚开始不启动，在计量箱内的空气温度处于第一预设温度区间才启动，人工光源启动后大量热量突然进入计量箱会导致计量箱的温度突然上升，从而使计量箱的空气温度短时间内不能处于第一预设温度区间，而在该专利中假设计量箱的空气温度处于第一预设温度区间，且制冷水箱和水泵以第一预设水温与第一预设水流量运行，这样才能确保热交换器的制冷功率基本恒定和计算的得热量数据误差小，如果计量箱因人工光源开启而短时间内空气温度不能处于第一预设温度区间，就会导致热交换器的制冷功率变化较大，根据热交换器的制冷功率和预设的得热量计算公式计算的得热量误差就会很大，从而导致下一阶段计量箱内空气温度稳定时间变长和设备运行能耗加大，如果等待计量箱的空气温度重新处于第一预设温度区间再计算进入计量箱的得热量，虽然误差较小，但会明显加长检测时间，与现有检测技术相比检测时间不会明显缩短，检测能耗不会明显降低，有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法，目的在于克服现有建筑外窗遮阳系数检测检测时间较长和运行能耗较大的缺陷。为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法，包括以下步骤：S1、在建筑外窗遮阳系数检测设备启动后，实时检测外环境箱的空气温度、计量箱的空气温度和模拟光照射到外窗试件表面的辐射强度，实时获取计量箱制冷系统的制冷功率和计量箱加热器的加热功率，将建筑外窗遮阳系数检测设备刚启动时的时间点记为开始时间点；S2、控制计量箱制冷系统以第一预设进口水温和第一预设水流量运行，并根据实时检测的计量箱的空气温度与预设计量箱温度控制计量箱加热器的运行使计量箱的空气温度处于第一预设计量箱温度区间；S3、控制外环境箱制冷系统以第二预设进口水温和第二预设水流量运行，并根据实时检测的外环境箱的空气温度与预设外环境箱温度控制外环境箱加热器的运行使外环境箱的空气温度处于预设外环境箱温度区间；S4、实时判断计量箱的空气温度是否处于第一预设计量箱温度区间，若是，则将计量箱的空气温度刚处于第一预设计量箱温度区间的时间点设为第一结束时间点，并将开始时间点至第一结束时间点之间的时间段设为第一运行时间段；S5、将第一运行时间段的起始时刻的计量箱的空气温度记为L1,将第一运行时间段的末尾时刻的计量箱的空气温度记为L2；S6、在第一运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻的计量箱加热器的加热功率，将各个采样时刻的计量箱加热器的加热功率乘以预设采样间隔，累加后得到第一计量箱加热量；S7、在第一运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻计量箱制冷系统的制冷功率，将各个采样时刻计量箱制冷系统的制冷功率乘以预设采样间隔，累加后得出第一计量箱制冷量；S8、根据第一计量箱加热量、第一计量箱制冷量、计量箱的空气温度L1、计量箱的空气温度L2和预设计量箱得热平衡公式估算外窗试件的近似遮阳系数；S9、根据外窗试件的近似遮阳系数、预设外窗试件面积和模拟光照射到外窗试件表面的辐射强度得出外窗试件的预估得热量。进一步地，所述快速检测建筑外窗遮阳系数的方法还包括以下步骤：S10、根据预设的预估得热量与计量箱制冷系统的预设水温和预设水流量区间之间的对应关系确定所述预估得热量对应的计量箱制冷系统的预设水温和预设水流量区间；S11、控制计量箱加热器关闭，控制计量箱制冷系统以预估得热量对应的预设水温运行；S12、根据计量箱的空气温度与预设计量箱温度控制计量箱制冷系统在所述预估得热量对应的预设水流量区间内运行使计量箱的空气温度处于第二预设计量箱温度区间。进一步地，所述第一预设计量箱温度区间的上限为预设计量箱温度与第一温度波动值之和，下限为预设计量箱温度与第一温度波动值之差，所述第二预设计量箱温度区间的上限为预设计量箱温度与第二温度波动值之和，下限为预设计量箱温度与第二温度波动值之差，所述预设计量箱温度为24°C～26°C，第一温度波动值为1°C～3°C，所述第二温度波动值为0.2°C～0.4°C。进一步地，所述预设计量箱得热平衡公式为：SC=[Q1-Q2-cm(L1-L2)]/(0.87×M×I×t)；Q1-第一计量箱制冷量，Q2-第一计量箱加热量，SC-近似遮阳系数，I-模拟光照射到外窗试件表面的辐射强度,c-空气的比热容,m-预设计量箱内空气的质量，M-预设外窗试件面积，t-第一运行时间段的时间长度。本专利技术的有益效果是：采用两个运行时间段对计量箱内的空气温度进行控制，在第一运行时间段通过在计量箱内采用大制冷功率和大加热功率的加热器使计量箱内的空气温度快速处于预设计量箱温度附近，同时根据第一运行时间段计量箱内的运行参数得出第一计量箱加热量和第一计量箱制冷量，并根据第一计量箱加热量、第一计量箱制冷量、计量箱的空气温度和预设计量箱得热平衡公式估算外窗试件的近似遮阳系数和预估得热量，在第二运行时间段根据试外窗试件的预估得热量控制计量箱制冷系统以预估得热量对应的进口水温和水流量区间运行使计量箱内的空气温度快速处于第二预设计量箱温度区间，避免了计量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在建筑外窗遮阳系数检测设备启动后，实时检测外环境箱的空气温度、计量箱的空气温度和模拟光照射到外窗试件表面的辐射强度，实时获取计量箱制冷系统的制冷功率和计量箱加热器的加热功率，将建筑外窗遮阳系数检测设备刚启动时的时间点记为开始时间点；/nS2、控制计量箱制冷系统以第一预设进口水温和第一预设水流量运行，并根据实时检测的计量箱的空气温度与预设计量箱温度控制计量箱加热器的运行使计量箱的空气温度处于第一预设计量箱温度区间；/nS3、控制外环境箱制冷系统以第二预设进口水温和第二预设水流量运行，并根据实时检测的外环境箱的空气温度与预设外环境箱温度控制外环境箱加热器的运行使外环境箱的空气温度处于预设外环境箱温度区间；/nS4、实时判断计量箱的空气温度是否处于第一预设计量箱温度区间，若是，则将计量箱的空气温度刚处于第一预设计量箱温度区间的时间点设为第一结束时间点，并将开始时间点至第一结束时间点之间的时间段设为第一运行时间段；/nS5、将第一运行时间段的起始时刻的计量箱的空气温度记为L1, 将第一运行时间段的末尾时刻的计量箱的空气温度记为L2；/nS6、在第一运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻的计量箱加热器的加热功率，将各个采样时刻的计量箱加热器的加热功率乘以预设采样间隔，累加后得到第一计量箱加热量；/nS7、在第一运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻计量箱制冷系统的制冷功率，将各个采样时刻计量箱制冷系统的制冷功率乘以预设采样间隔，累加后得出第一计量箱制冷量；/nS8、根据第一计量箱加热量、第一计量箱制冷量、计量箱的空气温度L1、计量箱的空气温度L2和预设计量箱得热平衡公式估算外窗试件的近似遮阳系数；/nS9、根据外窗试件的近似遮阳系数、预设外窗试件面积和模拟光照射到外窗试件表面的辐射强度得出外窗试件的预估得热量。/n...

【技术特征摘要】
1.一种快速检测建筑外窗遮阳系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在建筑外窗遮阳系数检测设备启动后，实时检测外环境箱的空气温度、计量箱的空气温度和模拟光照射到外窗试件表面的辐射强度，实时获取计量箱制冷系统的制冷功率和计量箱加热器的加热功率，将建筑外窗遮阳系数检测设备刚启动时的时间点记为开始时间点；
S2、控制计量箱制冷系统以第一预设进口水温和第一预设水流量运行，并根据实时检测的计量箱的空气温度与预设计量箱温度控制计量箱加热器的运行使计量箱的空气温度处于第一预设计量箱温度区间；
S3、控制外环境箱制冷系统以第二预设进口水温和第二预设水流量运行，并根据实时检测的外环境箱的空气温度与预设外环境箱温度控制外环境箱加热器的运行使外环境箱的空气温度处于预设外环境箱温度区间；
S4、实时判断计量箱的空气温度是否处于第一预设计量箱温度区间，若是，则将计量箱的空气温度刚处于第一预设计量箱温度区间的时间点设为第一结束时间点，并将开始时间点至第一结束时间点之间的时间段设为第一运行时间段；
S5、将第一运行时间段的起始时刻的计量箱的空气温度记为L1,将第一运行时间段的末尾时刻的计量箱的空气温度记为L2；
S6、在第一运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻的计量箱加热器的加热功率，将各个采样时刻的计量箱加热器的加热功率乘以预设采样间隔，累加后得到第一计量箱加热量；
S7、在第一运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻计量箱制冷系统的制冷功率，将各个采样时刻计量箱制冷系统的制冷功率乘以预设采样间隔，累加后得出第一计量箱制冷量；
S8、根据第一计量箱加热量、第一计量箱制冷量、计量箱的空气温度L1、计量箱的空气温度L2和预设计量箱得热平衡公式估算外窗试件的近似...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁雪芽，吴祖茂，
申请(专利权)人：梁雪芽，
类型：发明
国别省市：浙江;33