太阳能得热系数(SHGC)也称太阳能总透射比,是指通过透光围护结构(门窗或透光幕墙)的太阳辐射室内得热量与投射到透光围护结构(门窗或透光幕墙)外表面上的太阳辐射量的比值。
简介:太阳得热系数既包括直接透过的部分,也包括吸收后放出的热量。由透光围护结构的传热机理可知,通过透光围护结构而成为室内得热的太阳辐射包括两部分:一部分是太阳光直接通过透光围护结构的得热;另一部分是被围护结构吸收的得热经导热、对流与辐射的热传递而形成室内的得热。
检测方法:热箱法,就是在实验装置投入实际检测工作之前,找出通过热计量箱箱壁的热流与壁内外表面温差的函数关系式。进行热计量箱标定时,原本安装窗的地方安装一块标定板(标定板的材料与热计量箱壁板材料相同),可以在一定条件下同时测量箱壁面温差与箱壁热流,通过设定不同的工况,在坐标图上能够得到多个温差与热流的对应点,经过数学处理就能整理出通过箱壁的热流与箱壁内外表面温差的函数关系。热计量箱置于一个可以活动的实验室房间内,进行标定实验时房间关闭,便于提供恒定的标定工况,实际测量时推开房间,使热计量箱暴露于室外环境,能够进行窗太阳得热系数实验。热计量箱经过标定以后,就可以根据测量得到的箱壁温差值求出通过箱壁的热流。
研究现状:国外已经对窗的太阳得热情况和太阳得热系数的测定进行了一些研究工作,在测定条件、仪器设备、测定流程、计算步骤等方面形成了初步的理论体系,并且已经制定了暂行的标准。美国材料测试学会(American Society for Testing andMaterials,ASTM)发布的标准中,提出用保护热板法或热流计法测量通过试件的热流及材料的热物理性质、用热箱法测量窗的传热系数或建筑组件的热性能等一系列测量材料物理性能的方法。
ASHRAE标准中提出了温度测量的标准方法、确定太阳能收集器性能的测试方法。美国国家门窗评价委员会借鉴了美国材料测试学会和ASHRAE标准中的一些方法,并在这些方法的基础上提出了在阳光垂直投射时测量窗太阳得热系数的步骤、测定玻璃材料太阳光学性质的方法。但是美国国家门窗评价委员会采用的测量窗太阳得热系数的方法也还是暂行的,仍然有待于进一步的改进和完善,关于窗太阳得热系数测量的实际设备的相关资料也并未公开。国际标准化组织(ISO)制定的标准《ISO 9060 测量半球太阳辐射和直射太阳辐射仪器的规格和类别》中给出了测量太阳辐射的方法,《ISO 15099 窗、门和遮阳设施热性能的详细计算》中给出了适合计算机编程的热工计算的具体方法。这些标准的发布为采用实验的方法测量窗太阳得热系数奠定了良好的基础。目前,美国和加拿大已经建立了窗年度能耗等级评价体系(Window Annual Energy Rating System)。所谓窗能耗等级评价体系即对供暖季和制冷季,分别把窗的太阳得热系数、传热系数等综合成一个统一参数,由它来评价窗的热工性能。美国和加拿大的两个体系分别给出一个数字评价供暖季与制冷季各种窗户的能耗等级,并限制在低层住宅中使用。
国内高等院校对窗遮阳系数的测量进行过研究和实验尝试,华南理工大学的研究人员针对夏季工况提出测量窗总热阻值和遮阳系数值的动态防护热箱方法,并用该方法实际测试了广州地区某住宅西向外窗,对现场动态测定窗的节能参数进行了探索,并取得了初步的成果。但国内在窗太阳得热系数测量研究方面发表的文章很少,国内也还没有测量窗太阳得热系数的实验设备。总体来说,国内在这方面的研究还比较滞后。