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

2、邻的房间可能采暖，也可能不采暖。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二tnb.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：（1）Qi：邻室传热量w;Ki:内墙或楼板的传热系数w/m2Fi：内墙或楼板的面积m2tn:采暖房间的温度，°CtO：非采暖房间的温度，°C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（2）（2）式中：a:总耗热量综合系数（建筑总耗热量与室内外温差的比值）W/°C3:邻室得热

3、综合系数（邻室得热总量与邻室温差的比值）W/°Ctw：室外温度°（?,其他参数意义同上由（2）式可推导出非供暖房间的温度tO和邻室得热温差Atdr=tn-tO:（3）（4）P的确定每个房间会有不同数量内墙（本文内墙包括户与户之间的楼板和隔墙），且每个相邻的房间采暖也是相对独立的。所以，0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：p（1-p）3则邻室

4、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（1-p）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（1-p）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：（5）其中：N称为邻室得热概率系数（表示当某房间不采暖时，从相邻房间得热的可能性）且房间有两面分

5、户墙房间有三面分户墙（6）房间有四面分户墙1.3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△tch为相邻各房间邻室得热温差的最大值。即△tch=max[相邻各房间的Atdr]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Atch0概率1-pP邻

6、室设计温差应为邻室传热温差的数学期望即(7)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，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己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（2）式得出邻室设计传热量的计算式:（8）其中：Qsh：邻室设计传热量wAtsh:邻室设计温差°CY为邻室传热量综合系数学期望。Y为计算原理与计算步骤与3相同，只

7、是热量传递方向不同。(9)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（6）房间有四面分户墙q:用户不采暖概率，等于1-P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°C邻室设计温差°C101103-106108202-207301302307308401402407408102107201208502-507601603-606608303-306403-406602607501508五、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。1.为合理确定散热

8、器负荷，应考虑借助概率统计方法计算邻室传热设计温差。2.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.按热量计费的住宅供热采暖技术研究，中国建筑科学研究院空气调节研究所，19982.石兆玉，关于计量收费的几个技术问题，19983.计量供热相关问题的研宄李建新天津大学博士论文