[发明专利]一种热反射屋面热性能的测试方法及设备

说明书

技术领域：

本发明涉及对热反射屋面热性能的检测，具体涉及一种利用氙灯、风机、计量箱等模拟实际工况下热反射屋面热性能的测定方法和设备。

背景技术：

目前对与热反射屋面的节能效果评估主要有两种方法：表面光学参数测定-热工计算法和制品内表面隔热温差测试法。

表面光学参数测定-热工计算法是通过测定屋面制品表面的太阳光反射比和半球发射率，然后通过一系列数学建模进行热工计算。此方法的主要问题是对于不同坡度、不同表面形貌的屋面和不同气候条件对其热性能的影响难以评估，而且计算复杂，缺乏直观的检测数据，难以被建筑师接受。

制品内表面隔热温差测试法为JG/T 235-2008《建筑反射隔热涂料》中的方法，通过在统一规格的硅钙基板涂布反射隔热涂料，然后用红外灯照射，测试涂刷涂料后基本内表板温度比之前温度降低度数，以此判断涂料的反射隔热性能。此方法简便易行，但红外灯与太阳光谱差别较大，且只是针对涂料，对于不同坡度、不同表面形貌的屋面和不同气候条件对其隔热性能的影响同样难以评估。

发明内容：

本发明的主要目的在于提供一种利用氙灯、风机、计量箱等模拟实际工况下热反射屋面热性能的测定设备。

本发明的热反射屋面热性能的测定设备，至少包括底座、计量箱、光源系统、风机和信号采集单元，所述计量箱安装在底座上，试件装于计量箱朝上开放的箱口，光源系统位于计量箱上端空间并使光照对着试件，风机位于计量箱一侧并使送风抵达试件，信号采集单元包括空气温度传感器和平板热流密度计，空气温度传感器采集点在计量箱的内部空间，平板热流密度计装在试件内表面。

其中，所述计量箱装设一轴承并对应设手摇曲柄，通过手摇曲柄和轴承在-45°～45°范围内调整倾斜度。

所述试件安装在一与计量箱箱口尺寸匹配的试件框内，并通过一夹具安装在计量箱箱口并使计量箱密封。

所述计量箱壁用导热系数不大于0.030W/(m·K)，厚度不小于100mm的绝热材料制成。

所述光源系统包括氙灯和灯罩，氙灯距离试件框的距离可调。还包括与光源系统连接的一提升系统，由提升系统控制氙灯与试件框的距离。所述提升系统包括一悬梁臂、固定在悬梁臂上的定滑轮、拉线和控制拉线的卷盘，拉线端头连接光源系统。

所述测定设备还包括一热电偶，装在试件内表面；所述空气温度传感器测温点位于计量箱内部空间的几何中心。

本发明另一目的在于提供一种利用氙灯、风机、计量箱等模拟实际工况下热反射屋面热性能的测定方法。

该热反射屋面热性能的检测方法，使用前述热反射屋面热性能的测定设备，将试件装设在计量箱上后，用光源系统的氙灯模拟太阳光对试件实施照射，同时用风机模拟自然风速对试件送风，持续一段时间后，按计量箱内空气温度和对应试件内表面热流密度，通过待测试件与同样测试条件下标定试件的数值比较得到对试件热性能的评价结果。

具体包括以下步骤：

1)、设备的标定

试件的安装：以外表面涂黑的不锈钢板作为标定试件，放在试件框上并密封，将热电偶和平板热流密度计固定在试件内表面上，用夹具把试件框固定在已安装了空气温度传感器的计量箱的箱口；

试件表面辐照度的调节：通过氙灯提升系统和卷盘调整氙灯距离试件框的距离，打开氙灯，通过一放在试件上的辐照度传感器调节试件表面的辐照强度到检测所需值，移走辐照度传感器，关闭氙灯，同时固定氙灯的高度；

模拟工况：按检测所模拟角度通过手摇曲柄和轴承调整计量箱的角度，打开风机调节风速到检测所模拟值，打开氙灯，开始模拟工况；

数值记录与处理：模拟工况过程中，通过空气温度传感器、平板热流密度计在线监测记录计量箱内空气温度试件内表面热流密度；以计量箱内空气温度为26℃±0.5℃时间段对应的标定试件内表面的热流密度的平均值即平均热流密度作为参比值q_ss；

2)、待测试件的测试

用待测试件替换标定试件，重复步骤1)，得到待测试件内表面的平均热流密度q_s；

3)、待测试件的热性能评价

以节能因子EC来评价待测试件的热性能，按式(1)计算，

EC＝(1-q_s/q_ss)×100％.................................................................................(1)