传热系数检测方法之控温箱-热流计法

传热系数检测方法之控温箱－热流计法

甘肃省建材科研设计院 兰州瑞洋建筑节能检测咨询有限公司 田斌守

控温箱－热流计法

1 控温箱－热流计法的原理

控温箱－热流计法的基本原理与热流计法相同，利用控温箱控制温度、模拟采暖期建筑物的热工状况，用热流计法测定被测对象的传热系数。

控温箱是一套自动控温装置，可以根据检测者的要求设定温度，模拟采暖期建筑物的热工特征。控温设备由双层框构成，层间填充发泡聚氨酯或其它高热阻的绝热材料。具有致冷和加热功能，根据季节进行双向切换使用，夏季高温时期用致冷运行方式，春秋季用加热方式运行。采用先进的PID调节方式控制箱内温度，实现精确稳定地控温。

在这个热环境中测量通过墙体的热流量、箱体内的温度、墙体被测部位的内外表面温

度、室内外环境温度，根据热流计法计算公式（5）、（6）计算被测部位的热阻和传热系数。

RT2T1E*C (5)

K1/(RiRRe) (6)

其中K为传热系数，W/(m2.K)；

E为热流计读数，mv；

C为热流计测头系数，W/(m2.mv)，热流计出厂时已标定；

R为被测物的热阻，m2.K/W；

Ri为内表面换热阻，m2.K/W；

Re为外表面换热阻，m2.K/W。

温度由温度传感器（通常用铜－康铜热电偶或热电阻）测量，热流由热流计测量，热流计测得的值是热电势，通过测头系数转换成热流密度。温度值和热电势值由与之相连的温度、热流自动巡回检测仪自动记录，可以设定巡检的时间间隔。

在现场检测墙体传热系数的过程选取有代表性的墙体，粘贴温度传感器和热流计，在对应面相应位置粘贴温度传感器，然后将温度控制仪箱体紧靠在墙体被测位置，使得热流计位于温度控制仪箱体中心。等达到稳定后结束检测，巡检仪数据由专用传输软件上传给微机，再用数据处理软件进行数据处理，以表格、图表、曲线或数字形式显示检测结果。

密封条控温箱热电偶热流计墙体热电偶数据采集仪（温度热流巡检仪）

图5 控温箱－热流计法现场检测示意图

2 控温箱－热流计法的特点

控温箱－热流计法综合了热流计法和热箱法两种方法的特点。用热流计法作为基本的检测方法，同时用热箱来人工制造一个模拟采暖期的热工环境，这样既避免了热流计法受季节的问题，又不用校准热箱的误差，因为这时的热箱仅仅是一个温度控制装置，不计算输入热箱和热箱向各个方向传递的功率。因此不用庞大的防护箱在现场消除边界热损失，也不用标定其边界热损失。

现今广泛应用的、材料导热系数平板测试法也是这个原理，从热量传递的物理过程来看，材料导热系数的测试过程和建筑物维护结构传热系数检测过程是相同的。这种方法问世时间较短，还需要严密的理论推导和实践检验。