邻室设计传热量的研究

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1、邻室设计传热量的研究一、邻室设计温差的理论计算　　　　邻室设计温差是指当某房间采暖达到设计室温时，考虑到与其相邻房间不采暖而产生邻室传热，采暖与非采暖房间之间的温差。由傅利叶传热定律可知传热量与传热温差成正比。所以邻室设计温差直接决定了邻室设计热负荷的大小，应合理确定邻室设计温差。　　邻室设计温差不易直接确定。本文拟通过建立数学模型，计算邻室得热温差，从而间接确定邻室设计温差。邻室得热温差是指某房间不采暖时，考虑到邻室传热存在，该房间与相邻其采暖房间之间的温差。　　　　1．邻室得热温差的推导　　1．1建立数学模型　　与非采暖房间相邻的房间可能采暖，也可能不采暖

2、。为了简化计算，对立以下假设：　　a.与非采暖房间相邻室的所有采暖房间温度都相同即ti=tn　　b.所有非采暖房间温度都相同　　　　　　　　　　　　　　1．2推导邻室得热温差　　我们知道单一方向的邻室传热量可以通过下式计算：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Qi：邻室传热量w;Ki：内墙或楼板的传热系数w/m2　　Fi：内墙或楼板的面积m2tn：采暖房间的温度，℃　　t0：非采暖房间的温度，℃　　当热平衡时，非采暖房间的邻室得热量之和等于它的热负荷，即存在式　　　　　　　　　　　　式中：　α：总耗热量综合系数W/℃　　　　β：邻室得热综合系数W/℃　　　　

3、tw：室外温度℃，其他参数意义同上　　由式可推导出非供暖房间的温度t0和邻室得热温差Δtdr=tn-t0:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　β的确定　　每个房间会有不同数量内墙，且每个相邻的房间采暖也是相对独立的。所以，β的确定是比较复杂的。作者借助概率的方法，计算邻室得热量综合系数的数学期望。　　Ⅰ）用户采暖的概率：　　　Ⅱ)确定邻室得热量的概率分布　　A．当房间有4面内墙时　　1）有一面内墙得热即相邻房间中3户不采暖1户采暖　　概率：p3则邻室得热量综合系数均值：　　2）有两面内墙得热即相邻房间中2户不采暖2户采暖　　概率：p2

4、2邻室得热量综合系数均值：　　　　3）有三面内墙得热即相邻房间中1户不采暖3户采暖　　概率：p3邻室得热量综合系数均值：　　4）四面内墙得热即相邻房间中4户都采暖　　概率：p4邻室得热量综合系数均值：　　　　　　　所以，邻室得热量的数学期望为：　　同理分别计算当房间有3面、2面内墙时的邻室得热量的数学期望。经计算邻室得热量综合系数的数学期望可表示为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　其中：N称为邻室得热概率系数且　　房间有两面分户墙房间有三面分户墙　　　　　房间有四面分户墙1．邻室传热温差　　　　通过以上的推导所求的邻室得热温差是当某房间不采暖时，相邻房

5、间与该房间的温度差。而邻室传热温差是相反的过程，是当某房间采暖时，相邻房间与该房间的温度差。所以本文定义某房间邻室传热温差Δtch为相邻各房间邻室得热温差的最大值。即Δtch=max[相邻各房间的Δtdr]　　　　邻室设计温差　　前面的计算出的邻室传热温差是在存在邻室传热的情况下求得的。当用户采暖时，不存在邻室传热，邻室传热温差为零。所以邻室传热温差的概率分布为：邻室传热温差Δtch0概率1-pP邻室设计温差应为邻室传热温差的数学期望即　　　　　　　　　　　　　　　　　三、例算　　　　现以天津市较为典型的多层住宅平面图集为依据，选取一6层砖混结构、地北向的住宅

6、，每层共8户，其平面图如图2所示。考虑到部分用户间歇采暖，本例算采用采暖概率为。计算各房间的邻室传热温差和邻室设计温差并列于表2。四、邻室设计传热量的确定　　　　前面已经论述了设计温差的计算方法，在确定了邻室设计温差后，可根据式得出邻室设计传热量的计算式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　其中：Qsh：邻室设计传热量wΔtsh：邻室设计温差℃　　γ为邻室传热量综合系数学期望。γ为计算原理与计算步骤与β相同，只是热量传递方向不同。　　　　M称为邻室传热概率系数且房间有两面分户墙房间有三面分户墙　　　　　　房间有四面分户墙q：用户不采暖概率，等于1-P　　　　

7、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2　标准楼层平面图　　　　　　　　　　　　表2　　各房间的邻室传热温差和邻室设计温差单元号邻室传热温差℃邻室设计温差℃101103-1010202-207301020308010204081010XX502-5060103-60608303-30603-406606050108五、结论　　　　1．在计量供热实施过程中应考虑邻室传热现象的存在。　　2．为合理确定散热器负荷，应考虑借助概率统计方法计算邻室传热设计温差。　　3．邻室传热设计温差与用户采暖概率、房间热负荷及内墙传热性能有关　　六、参考文献　　　　1．按热

8、量计费的住宅供热采暖技术研究，中国建筑