[发明专利]一种太阳能一体化墙体的传热量计算方法

说明书

本发明提供一种太阳能一体化墙体的传热量计算方法，包括一体化墙体本体，其特征是：所述一体化墙体本体包括基层墙体，所述基层墙体的外侧由内而外依次设置为热辐射反射层、内空气间层、太阳能集热板、外空气间层和玻璃幕墙。本发明切实可行的提出了一种以垂直面的太阳辐射强度、室内气温和室外气温三个自变量为输入量的太阳能一体化墙体的传热量计算方法，为太阳能一体化建筑墙体的传热计算和热性能评估提供了重要的理论基础，指导太阳能一体化墙体技术的结构与功能设计和实际工程中的推广应用。

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体的讲，涉及一种太阳能一体化墙体的传热量计算方法。

背景技术

随着世界经济的迅速发展，能源消费的迅猛增长，带来一系列能源短缺、环境破坏等问题成为制约全社会发展的主要矛盾。全球建筑对能源消费的贡献率稳步上升，达到20％至40％，中国的情况特别引人注目，仅用了二十年的时间，其建筑能耗翻了一番，平均增长率达到3.7％，降低建筑能耗成为减少能源消费迅猛增长的重要途径。当今建筑物越来越趋向于实现高能源利用效率和环境友好型设计，特别是利用可再生且无环境污染的太阳能。目前因为太阳能一体化建筑可以协调人类经济发展与自然环境的关系而被广泛使用，太阳能一体化建筑主要的研究方向包括太阳能烟囱，太阳能屋顶，太阳能加热墙等建筑围护结构。当前的实验研究都是基于实验数据来进行分析，无法对太阳能一体化墙体进行准确的热性能评估，进而无法得知从哪些方面来提高太阳能的利用效率实现建筑物的高能源利用效率；此外，也无法对太阳能一体化墙体的传热进行逐时快速计算，因为每时每刻都要通过实验测得大量数据来进行计算。因此，太阳能一体化墙体的传热计算对于太阳能一体化建筑的发展具有重要的实际意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能一体化墙体的传热量计算方法，以为目前正在迅速发展的太阳能一体化节能技术的应用提供重要的理论基础，促进太阳能一体化建筑的发展，提高太阳能利用效率，减少建筑物的能耗。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种太阳能一体化墙体，包括一体化墙体本体，其特征是：所述一体化墙体本体包括基层墙体6，所述基层墙体6的外侧由内而外依次设置为热辐射反射层5、内空气间层4、太阳能集热板3、外空气间层2和玻璃幕墙1。

所述基层墙体6为自保温墙体。

所述太阳能集热板3为平板式太阳能集热板。

所述内空气间层4由热辐射反射层5与太阳能集热板3相隔而成。

所述外空气间层2由太阳能集热板3与玻璃幕墙1相隔而成。

所述热辐射反射层5温度的计算公式为：

式中：T_w,out—热辐射反射层的温度，K；Q_n—太阳能一体化墙体向室内的传热量，W；δ_w—基层墙体的厚度，m；λ_w—基层墙体的导热系数，W/(m·K)；A—换热面积，m²；h_in—室内空气与基层墙体内侧的对流换热系数，W/(m²·K)；T_in—室内气温，K。

所述太阳能一体化墙体向室内的传热量计算公式为：