CN103180704B - 用于确定房屋的热损耗系数的方法和装置 - Google Patents

Abstract

目的在于确定房屋的热损耗系数K的此方法包括下列步骤：-在所述空置的房屋中，在对应于所述房屋的不同的加热功率P_totk的至少两个连续的时间周期D_k上进行以密集的时间间隔的所述房屋内部的至少一个温度T_ik的测量活动；-确定在所述相同密集的时间的外部空气的温度T_ek；-对于每个时间周期D_k，基于作为时间的函数的量T_ik的展开式T_ik(t)，选择针对其所述展开式T_ik(t)实质上是线性的时间间隔Δt_k，并且随后在此时间间隔Δt_k上确定曲线T_ik(t)的切线的斜率α_k，并且基于所述斜率α_k推导所述房屋的热损耗系数K的值。

Description

用于确定房屋的热损耗系数的方法和装置

本发明涉及用于确定房屋的热损耗系数的方法和装置。在本发明的意图内，房屋是个人住宅或建筑，尤其用于居住或第三产业使用，要不就是例如具有多个楼层的建筑中的公寓的这样的建筑的一部分。

房屋的热损耗系数（被表示为K）等于所述房屋内部的空气温度与外部空气温度之间的差异的每度（开氏温度或摄氏温度）该房屋的热损耗功率（以瓦特计）。此系数K代表所述房屋的外壳的能量性能。

房屋的热损耗系数K一方面受到热损耗（其经由穿过该房屋的墙壁的传导）的影响，另一方面受到空气的渗透的影响。所述经由传导的热损耗由因子H_T＝UA_T表示，其中U是该房屋的外壳的传热系数，也被称为该房屋的比热传导系数，并且A_T是该房屋的墙壁的总的面积。空气到所述房屋中的渗透由因子m'.Cp表示，其中m'是换气流速并且Cp是所述空气的热容。因此，所述热损耗系数K由如下关系式给出：

K＝H_T+m'.Cp＝UA_T+m'.Cp.

在热规范（诸如在法国的RT2005或在德国的规范EnEV）的框架内，所述系数U被用于估计房屋的总的能量消耗。其确定是有用的，以便进行房屋的隔热的诊断，尤其在其建造之后，以证实建造者已在材料的选择和它们的实施两个方面遵守在有效期中的隔热方面的标准，或者当考虑该房屋的整修时，着眼于评估应该被采用来改善热性能的措施。

借助于计算软件（其涉及对该房屋的外壳进行建模）来确定房屋的热损耗系数是已知的。这样的软件的实施是相对棘手的并且这样的软件具有仅提供理论上的结果的缺点，其没有评估如绝缘材料的有效实施、建造技术等等这样的实际参数。

此外，通过长期地执行房屋中的现场测量（其一般延续若干周或若干月），并且随后通过进行这些测量的统计分析来确定房屋的热损耗系数是已知的。所述统计分析必需通过多重参数而被进行，所述多重参数在所述测量周期期间影响该房屋的热行为，尤其是该房屋的气象条件和居住条件。这些已知的现场测量方法具有如下缺点：其是漫长的且涉及重要的和昂贵的设备。

本发明更特别地意在通过提出方法和装置来补救这些缺点，所述方法和装置使得在适度的成本和合理的精确度的情况下以快速的方式确定房屋的热损耗系数是可能的。

为了此目的，本发明的一个主题是用于确定房屋的热损耗系数K的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

-在空置的房屋中，在对应于所述房屋的不同加热功率P_totk的至少两个连续的时间周期D_k上进行以密集的时间间隔的所述房屋内部的至少一个温度T_ik的测量活动；

-确定在所述相同密集的时间的外部空气的温度T_ek；

-对于每个时间周期D_k，基于作为时间的函数的量T_ik的展开式T_ik(t)，通过简单的数学模型定量地分析此展开式：

○如果存在时间间隔Δt_k，针对所述时间间隔Δt_k所述展开式T_ik(t)实质上是线性的，则在此时间间隔Δt_k上确定曲线T_ik(t)的切线的斜率α_k并且基于所述斜率α_k推导所述房屋的热损耗系数K的值；

○或者，如果不存在任何时间间隔，针对该时间间隔所述展开式T_ik(t)实质上是线性的，则选择时间间隔Δt_k'，在所述时间间隔Δt_k'上所述展开式T_ik(t)实质上是指数型exp(-t/τ)，其中τ是所述房屋的热时间常数，并且所述房屋的热损耗系数K的值被推导，其是使得曲线是直线的值，其中θ_k(t)＝T_ik(t)-T_ekm'，其中T_ekm'是在所述时间间隔Δt_k'上的外部空气的温度测量值T_ek的平均值。

成为本发明的基础的原理是：使用经受受控的内部冲量并且在所测量的外部环境中的所述房屋的内部温度的瞬时变化。所述房屋的内部温度的变化的定量分析使得如下是可能的：在短的周期上（延续几个小时）定量地确定所述房屋的能量效率，同时限制易于影响所述房屋的热行为的参数的数量。特别地，所述测量的短暂使得如下是可能的：避开所述房屋的使用条件和外部气候条件的变化的影响。

当然，根据本发明的方法不必要求建立所述展开式T_ik(t)的图形表示。

特别地，在存在时间间隔Δt_k，针对所述时间间隔Δt_k所述展开式T_ik(t)实质上是线性的情况下，在所述时间间隔Δt_k上所述曲线T_ik(t)的切线的斜率α_k等于在此间隔Δt_k上所述展开式T_ik(t)的导数。因此，在本发明的框架内，可以通过计算在所述时间间隔Δt_k上的所述展开式T_ik(t)的导数来执行确定在所述时间间隔Δt_k上所述曲线T_ik(t)的切线的斜率α_k的步骤，而无需凭借所述展开式T_ik(t)的图形表示。

以相同的方式，在不存在任何时间间隔，针对所述时间间隔所述展开式T_ik(t)实质上是线性的情况下，确定所述房屋的热损耗系数K的值以致曲线是直线不必涉及此曲线的图形表示，并且可以经由所述展开式的数学线性化而被进行。

所述方法的计算步骤（尤其是针对所述斜率α_k的确定或针对所述展开式的线性化）可以借助于任何适当的计算装置而被实现。这可能特别地需要电子计算单元，其同时包括用于获取所述房屋内部的温度T_ik的测量值的装置和用于基于这些测量值计算所述房屋的热损耗系数K的装置。

根据本发明，表达“所述房屋的加热功率”意在指任何针对给定的外部温度的条件产生所述房屋的内部温度的变化的操作条件。将被理解的是：所述加热功率P_totk可以是正的、零或负的。正的加热功率对应于将热量供给到所述房屋中，而负的加热功率对应于将寒冷供给到所述房屋中。在零加热功率的情况下，所述房屋的内部温度的变化可能由所述房屋的内部温度和所述外部温度之间的差异引起，要不就由所述外部温度的变化引起。根据本发明，规定所述加热功率P_totk中的至少一个是非零的。

按照有利的方式，对于每个时间周期D_k，所述房屋的加热功率P_totk包括强加的加热功率P_impk，所述强加的加热功率P_impk通过受控的功率源而被强加。如果除了被用于施加所述强加的加热功率P_impk的功率源之外没有功率源在所述时间周期D_k的过程中在所述房屋内是启用的，则所述房屋的总的加热功率P_totk等于所述强加的加热功率P_impk。如果另一方面，在所述周期D_k的过程中，在所述房屋中存在补充所述功率P_impk的附加的功率P_supk，则所述房屋的总的加热功率等于P_impk+P_supk。特别地，在所述时间周期D_k上太阳辐射是显著的情况下，所述太阳辐射对所述房屋的加热的贡献形成所述附加的功率P_supk的一部分。

实际上，所述方法的实现条件被调适以便限制除了所述强加的加热功率P_impk之外的附加的功率P_supk的供给，尤其是通过注意到所述房屋是空置的。

按照有利的方式，在针对其所述太阳辐射是微弱的（优选地为零）时间周期D_k上实施所述方法。按照优选的方式，在在夜晚期间或可选择地在白天在早上或在傍晚选择的时间周期D_k上实施所述方法。因此如下是可能的：减少所述太阳辐射的贡献并且限制外部空气的温度的波动。

所述时间周期D_k可以不相交的，或者以紧接相继的方式彼此跟随。在后者的情况下，可以被考虑的是：在由所述相继的时间周期D_k形成的连续的时间周期上完整地执行所述方法。优选地，着眼于限制所述方法的实施时间，同时减少所述太阳辐射的贡献，在单一夜间周期上连续地、完整地执行所述方法。

优选地，在每个时间周期D_k上，被装配到所述房屋上的任何固定的通风***被停用并且所有通风入口被关闭或者被堵塞，以便限制空气与外部的交换。

作为变体，所述房屋的所述固定的通风***可以在每个时间周期D_k上在所述方法的过程中运行。然而，这将与换气有关的附加项引入到针对所述热损耗系数K的表达式中：

K＝H_T+m'₁.Cp+m'₂.Cp，

其中m'₁（由渗透引起的换气流速）和m'₂（归因于所述固定的通风***的换气流速）是相关的，一个的值取决于另一个的值。

根据本发明的方法依赖于以等温箱形式的所述房屋的建模，一方面其特征在于它的热损耗系数K，并且另一方面其特征在于它的惯性或它的有效热容C。房屋的所述有效热容C（其对应于位于所述房屋的绝热外壳中的材料的热容）被限定为在恒定外部温度将所述房屋的环境温度增加1K所需的能量。

按照一般方式，对于每个时间周期D_k，所述房屋的能量平衡可以被写为：

$K(T_{\mathrm{ik}}-T_{\mathrm{ek}})+C\frac{d(T_{\mathrm{ik}}-T_{\mathrm{ek}})}{\mathrm{dt}}=P_{\mathrm{totk}}---\left(1\right)$

其中

K所述房屋的热损耗系数，

T_ik(t)所述房屋的内部温度，

T_ek(t)外部空气的温度，

C所述房屋的有效热容，

P_totk所述房屋的总的加热功率。

方程（1）承认如下作为解：

$T_{\mathrm{ik}}\left(t\right)-T_{\mathrm{ek}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{totk}}}{K}+[(T_{\mathrm{ik}}\left(0\right)-T_{\mathrm{ek}}\left(0\right))-\frac{P_{\mathrm{totk}}}{K}]e^{\frac{-K.t}{C}}$

此解可以被线性化至短的时间：

$T_{\mathrm{ik}}\left(t\right)-T_{\mathrm{ek}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{totk}}}{K}+[(T_{\mathrm{ik}}\left(0\right)-T_{\mathrm{ek}}\left(0\right))-\frac{P_{\mathrm{totk}}}{K}]\left[\frac{-K.t}{C}\right]$

表示量T_ik-T_ek的展开式的曲线的切线的斜率α_k作为时间的函数则是：

${\mathrm{\α}}_k=\frac{P_{\mathrm{totk}}}{C}-(T_{\mathrm{ik}}\left(0\right)-T_{\mathrm{ek}}\left(0\right))\frac{K}{C}$

实际上，在本发明的方法的框架内，在所述时间周期D_k内，搜索针对其所述展开式T_ik(t)实质上是线性的时间间隔Δt_k。在此时间间隔Δt_k上，可以考虑外部空气的温度T_ek实质上是恒定的并且等于在所述时间间隔Δt_k上的平均温度，被表示为T_ekm。此外，由于在所述加热周期D_k中选择时间间隔Δt_k，相对于所述加热周期的时间t=0的准确定位是任意的并且优选考虑在针对所述斜率α_k的表达式中在所述时间间隔Δt_k上的T_ik(t)的平均值T_ikm。因此，在所述时间间隔Δt_k上的曲线θ_k(t)＝T_ik(t)-T_ekm的斜率α_k（其等于在所述时间间隔Δt_k上的曲线T_ik(t)的斜率）在此线性近似中为：

${\mathrm{\α}}_k=\frac{P_{\mathrm{totk}}}{C}-{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{km}}\frac{K}{C},$ 其中θ_km＝T_ikm-T_ekm

如果所述房屋的有效热容C的值是已知的，则所述房屋的热损耗系数K的值因此被直接推导出。

如果所述房屋的有效热容C的值不是已知的，则所述房屋的热损耗系数K的值可以通过如下方式而被推导出：在两个连续的时间周期上应用不同值的两个加热功率P_imp1和P_imp2，并且在这两个时间周期的每一个上测量所述房屋内部的至少一个温度T_i1(t)或T_i2(t)的展开式。随后可以通过选择针对其所述展开式T_i1(t)或T_i2(t)实质上是线性的时间间隔Δt₁或Δt₂，并且通过在此时间间隔Δt₁或Δt₂上确定曲线(T_ik(t))_k=1or2的切线的斜率α₁或α₂来获得所述系数K的值。所述斜率的比率通过去除关于所述房屋的有效热容C的依赖性而导出所述房屋的热损耗系数K的值：

$\frac{{\mathrm{\α}}_1}{{\mathrm{\α}}_2}=\frac{P_{\mathrm{tot}1}-{\mathrm{\θ}}_{1m}.K}{P_{\mathrm{tot}2}-{\mathrm{\θ}}_{2m}.K}---\left(2\right)$

更精确地，用于确定所述房屋的热损耗系数K的方法随后包括下列步骤：

-在所述空置的房屋中并且在两个连续的时间周期D₁和D₂上进行：

i.在第一时间周期D₁上，通过受控的功率源施加所述房屋的第一强加的加热功率P_imp1，并且在密集的时间间隔进行对所述房屋内部的至少一个温度T_i1的测量活动，以及在所述相同密集的时间确定外部空气的温度T_e1，并且随后

ii.在所述第二时间周期D₂上，通过受控的功率源施加所述房屋的第二强加的加热功率P_imp2，其中所述第二强加的加热功率P_imp2不同于所述第一功率P_imp1，并且在密集的时间间隔进行对所述房屋内部的至少一个温度T_i2的测量活动，以及在所述相同密集的时间确定外部空气的温度T_e2；

-对于所述第一和第二时间周期D₁和D₂中的每一个，选择针对其所述展开式T_i1(t)或T_i2(t)实质上是线性的时间间隔Δt₁或Δt₂，并且确定在此时间间隔Δt₁或Δt₂上曲线(T_ik(t))_k=1or2的切线的斜率α₁或α₂；

-基于所述斜率的比率推导出所述房屋的热损耗系数K的值。

根据本发明的特征，所述强加的加热功率P_imp1和P_imp2之间的差异被最大化。按照有利的方式，来自所述功率P_imp1和P_imp2中的一个是零功率，而另一个功率是绝对地正的功率，其使得如下是可能的：在针对其所述展开式T_ik(t)实质上是线性的时间间隔Δt_k上获得所述内部温度T_ik的至少1℃的变化。在对应于施加所述非零的强加的加热功率的时间周期上，测量作为时间的函数的所述房屋的温度的上升。在对应于施加零强加的加热功率的时间周期上，这对应于在所述房屋中不存在加热，测量作为时间的函数的所述房屋的温度的下降。随后基于所述房屋的温度上升和下降曲线的斜率的比率确定所述房屋的热损耗系数K。

优选地，对于每个时间周期D_k，在足够获得至少1℃（优选地在1℃和10℃之间）的内部温度T_ik的变化的时间周期上执行所述房屋的内部温度T_ik的测量活动。

经由实例，如下是可能的：连续地进行施加零第一强加的加热功率P_imp1（对应于在所述房屋中不存在加热），并且随后施加非零的第二强加的加热功率P_imp2。

作为变体，产生温度上升的所述非零的强加的加热功率可以在产生温度下降的零强加的加热功率之前（也就是说在所述房屋中停止加热之前）被施加。

根据有利的特征，用于所述房屋的加热的所述受控的功率源可以是所述房屋的设备的固定的项，也就是说，被安装在所述房屋中的加热装置独立于所述方法的实现，只要此加热装置足够强大到能确保所述房屋的快速加热并且只要所递送的功率可以被精确地测量。

这可能特别地需要热泵，其性能系数（COP）是已知的。所述COP（其是所产生的热功率与所消耗的电功率的比率）通常是大约3到5。所述COP随着冷源和热源的温度而变化。现在，尽管所述热源被调节并且展现实质上恒定的温度，所述冷源就其来说通常被带到外面，并且因此不是可控的。在包含本发明的方法的实施周期的时间周期上确定外部冷源的温度使得如下是可能的：更精确地调整所述COP的值。

作为变体，用于所述房屋的加热的受控的功率源可以是被带入所述房屋中特别地用于所述方法的实施的源。

用于所述房屋的加热元件可以是对流型的、传导型的或辐射型的，或者可以组合这些技术中的若干技术。优选地，所述加热元件是电器，由此使得直接地和精确地确定加热功率是可能的。电加热器的实例特别地包括：对流型的器具，其涉及通过电阻加热的空气的吹送；加热毯或加热薄膜，特别地靠着所述房屋的墙壁被沉积；阳伞辐射加热器。作为变体，所述加热元件可以是使用燃气或燃油运转的器具，只要燃烧器的效率和燃料流速可以被足够精确地估计来导出所述加热功率。

按照有利的方式，当用于所述房屋的加热元件是对流型的时，如下是可能的：将确保热耗散的这些加热元件与确保热量的良好空间分布的至少一个风扇相组合。这样的将对流型的加热元件与风扇相组合的加热组件使得保证所述房屋的均匀加热是可能的。

优选地，选择用于所述房屋的加热的源以允许确保所述房屋内部的墙壁的平均温度实质上等于所述房屋内部的环境空气的温度的加热。实际上，当所述加热元件（其特别地为了所述方法被安装到或被带入到所述房屋中）直接加热所述房屋的主体（也就是说所述房屋的热容，而不仅仅是所述房屋内部的空气）时，此条件被满足。所述房屋的主体的直接加热（其可以例如通过所述房屋的固定的基于地板的加热***，要不就通过被添加到所述房屋的地板上的加热薄膜而被获得）因此一般比优先加热所述房屋内部的空气的对流型加热更好。

所附的图1和图2示出了针对获得房屋的均匀加热，使用直接加热所述房屋的主体的加热***而不是对流型的加热***的优点。这些图显示了分别在针对图1的通过电热对流器加热的情况和针对图2的通过电加热薄膜加热的情况下在五室两层住宅的各个房间中的空气温度上升的曲线。

在图1的情况下，电热对流器被放置在所述住宅的每个被测量的房间的中心，其中温度设置为31℃。在图2的情况下，用150W/m²功率的加热薄膜（在“铝垫（AluminiumMat）”范围内由公司DOMOTECK销售）覆盖所述住宅的每个被测量的房间的地板，其中温度设置为31℃。图1和图2的结果对应于分别由针对图1的电热对流器和针对图2的加热薄膜在所述住宅中耗散的同一个总加热功率。针对图1和图2，在所述住宅的每个被测量的房间中，借助于以160cm的高度被放置在所述房间的中心的环境空气中的热电偶执行所述温度测量。

如从图1和图2的比较所显现的，使用加热薄膜加热使得如下是可能的：在所述住宅的所有房间中实现比对流加热更好的温度均匀性。特别地，在使用加热薄膜加热的情况下，一方面在第一层房间的温度之间，以及另一方面在第二层房间的温度之间，观察到较少的差异。也被注意到的是：在使用加热薄膜加热的情况下，从一个房间到另一房间，温度上升曲线的斜率是更均匀的，这在根据本发明的方法的框架内是特别广受欢迎的。这两个优点，即更好的温度均匀性和更好的温度上升斜率中的均匀性，源自如下事实：在使用加热薄膜加热的情况下直接加热所述住宅的主体。

根据有利的特征，每个对所述房屋内部的温度的测量活动包括所述房屋内部的环境温度的测量、所述房屋的墙壁的温度的测量和/或所述房屋内部的辐射平均温度的测量。实际上，任何已知的测量方法可以被用于取得这些温度，尤其是在标准NFENISO7726中描述的测量方法。经由实例，可以借助于热电偶或优选地借助于Pt100探头执行所述房屋内部的环境温度的测量和所述房屋的墙壁的温度的测量。针对所述房屋内部的辐射平均温度的测量，可以有利地使用黑球温度计。

优选地，至少测量所述房屋内部的墙壁的温度。当所述房屋的加热确保环境温度足够接近所述房屋内部的墙壁的温度时（这可以特别地利用优先加热所述房屋的主体的加热而被获得），所述房屋内部的环境温度的测量可以被所述房屋内部的墙壁温度的测量代替。

如果所述房屋的加热是非常均匀的，以便内部温度遍及所述房屋是相同的，或者在所述房屋的所有房间中如果后者包括内部隔断，则所述房屋内部的温度的测量可以被限于所述房屋的单个房间内部的测量。

如果在针对其加热较不均匀的房屋中实施本发明的方法，则可以设想测量所述房屋的若干房间中的温度并且认为在每个时间t所述房屋内部的温度是在所述房屋的各个房间中在时间t处获得的温度测量值的平均值，只要它们不是太不同，这将指示所述房屋的通风的缺乏。也可以对所述房屋的每个房间中的若干不同的温度测量进行规定。因此，可以规定在每个房间中同时执行环境温度的测量和/或所述房屋的外壳的墙壁的温度的测量和/或辐射平均温度的测量。

根据有利的特征，在本发明的方法的框架内，经由与所述房屋的内部温度T_ik的测量同时的测量活动（也就是说在相同密集的时间），进行外部空气的温度T_ek的确定。

作为变体，可以通过所述房屋的局部的气象数据的插值获得在这些密集的时间处的外部空气的温度T_ek的确定。

优选地，在针对其所述外部空气的温度T_ek是稳定的时间周期上实施根据本发明的方法。

当在所述方法的实施期间所述外部空气的温度T_ek(t)的变化是显著的时，此变化可以通过把它视为线性展开式而被考虑，从而导致所述房屋的内部温度的展开式T_ik(t)的非线性。曲线θ_k(t)＝T_ik(t)-T_ek(t)随后可以被建模为二次多项式，其系数涉及所述房屋的特性K和C。在此情况下，如下是可能的：通过施加所述房屋的单一强加的加热功率P_impk确定K和C，利用所述房屋内部温度T_ik的单一的测量活动，因为通过将等式（1）的解扩展到二阶，在两个二次多项式之间获得等式，其中针对t项的等式以及针对t²项的等式。然而，这样的权宜之计不是优选的，因为其更大的复杂性。

如先前所阐释的，根据本发明所确定的热损耗系数K将由空气的传输和渗透导致的热损耗的贡献整合，也就是说：

K＝H_T+m'.Cp＝UA_T+m'.Cp

如果导出所述房屋的传热系数U是期望的，则一方面解耦由传输导致的热损耗的贡献是可能的，并且另一方面通过评估所述房屋中的换气流速m'解耦空气渗透的热损耗的贡献是可能的。

当在用于确定系数K的方法的过程中所述房屋没有固定的通风***是启用的时，所述流速m'等于由渗透导致的换气流速。可以通过任何适当的方案，尤其是通过基于示踪气体的检测方案或通过鼓风机门渗透测试确定此流速m'。

按照有利的方式，基于示踪气体的检测方案提供了流速m'的瞬时值。此基于示踪气体的方案也使得如下是可能的:在所述房屋的能量平衡中精确地考虑所述通风的贡献，这在所述方法被实施,同时被装配到所述房屋上的通风***是启用的情况下是有利的，尤其在不可能在所述方法的实施之前停用被装配到所述房屋上的固定的通风***的情况下是有利的。

如果选择鼓风机门测试，则如下是可能的:基于泄漏流速的测量的值计算所述流速m'的平均值。

经由实例，如果执行在其中测量诸如在标准NFEN13829中定义的指示器n50(也就是说,在50Pa下的泄漏流速除以房屋的加热的体积)的鼓风机门测试，则如下是已知的:通过使用由Drubul建立的规则：(3)，其中V是房屋的加热的体积，基于所述n50的测量的值推导出所述换气流速m'的值。

作为变体，可以基于除所述指示器n50之外的指示器的测量，要不就借助于除涉及在上文的关系（3）的调节计算方案之外的调节计算方案获得所述换气流速m'的平均值。特别地，对用于基于n50的测量的值确定换气流速m'的值的Drubul的规则的可替代的方法在于:基于在标准NFENISO13790、附录G中提出的经验模型估计空气渗透率。

当在用于确定所述系数K的方法的过程中所述房屋的固定的通风***是启用的时，所述流速m'并入归因于此通风***的换气的贡献，其应该除由渗透导致的换气之外被考虑。归因于所述固定的通风***的换气流速可以通过在每个通风口测量空气流速而被确定。

当通过优先加热所述房屋的主体而不是所述房屋的内部空气来执行试验时，或者当借助于墙壁温度而不是环境空气的温度来计算热损耗系数时，所计算的损耗系数K_calc不是完全地代表实际的损耗，因为其没有考虑在所述墙壁和所述环境空气之间的热交换。这可以通过确定对流-辐射交换系数h_i而被部分地修正。所述系数h_i可以通过所述房屋的内部的环境温度和黑球温度的知识以及空气速度的知识，基于在RT2005中定义的下面的关系式：h_i＝2.5+4.σ.ε_i.T_mi ³而被估计，其中T_mi是辐射平均温度，其根据标准NFENISO7726，对于标准球直径85mm并且具有辐射系数0.95，与球温度T_g、环境温度T_a和空气的速度v_a相关：

$T_{\mathrm{mi}}={[{(T_g+273)}^4+2.5\×{10}^8\×{V_a}^{0.6}(T_g-T_a)]}^{1/4}-273$

作为变体，如果所述辐射平均温度T_mi不是可获得的，则可以假设对流交换系数h_i是已知的。特别地，所述对流交换系数h_i可以被估计为是大约8W/m².K，其是在Th-U规则中由RT2005给出的数量级。

经修正的损耗系数K_corr则等于：

$\frac{1}{K_{\mathrm{corr}}}=\frac{1}{K_{\mathrm{calc}}}+\frac{1}{h_i{A}_T}---\left(4\right)$

本发明的一个主题也是用于实现诸如在上文描述的方法的装置，包括：至少一个温度传感器，其测量房屋内部的温度T_ik，以及包括受控的功率源的用于均匀加热所述房屋的加热装置。

根据这样的装置的有利的特征，所述加热装置直接加热所述房屋的主体(也就是说,所述房屋的热容而不仅仅是所述房屋内部的空气)，并且所述温度传感器测量所述房屋内部的空气中的温度。如先前所提到的，直接加热所述房屋的主体的加热装置的实例包括被添加在所述房屋的地板上的加热薄膜,要不就包括所述房屋的固定的基于地板的加热***。

组合所述房屋的主体的直接加热和所述房屋内部的空气中的温度的测量的装置的选择对于根据本发明的方法的实施是特别有利的。实际上，如果选择了执行墙壁温度的测量，则为了获得房间中的平均温度的良好估计，必须执行所述房间的若干墙壁上的温度的测量,并且随后确定这些墙壁的温度的平均值，并且无论所述加热的均匀性如何都这样做。相反地，如果选择了执行空气温度的测量，则实质上在房间的中心的空气体域内的单一测量足以获得表示房间中的平均温度的值，只要所述加热是足够均匀的。因此,所述空气中的温度的测量使得如下是可能的:在根据本发明的方法的框架内减少要被进行的测量的数量，只要其在以球均匀方式加热的房间中被执行。现在，如先前所阐释的，利用直接加热所述房屋的主体的加热装置，而不是利用优先加热所述房屋内部的空气的对流加热装置，均匀加热被更容易地且更迅速地获得。因此，通过组合所述房屋的主体的直接加热和所述房屋内部的空气中的温度的测量，根据本发明的方法的实施被简化并且其持续时间被限制。

根据另一有利的特征，所述装置此外包括电子中央单元，其包括用于获取所述房屋内部的温度测量值的装置、用于基于所获取的温度测量值计算所述房屋的热损耗系数K的装置以及作为所获取的温度测量值的函数的功率源的自动控制的装置。

诸如此类的自动控制装置使用所获取的温度信号，不仅计算所述房屋的热损耗系数K，而且自动地驱动所述功率源确保所述房屋的加热。按照有利的方式，由所述电子中央单元确保温度信息的处理，其与所述装置内的控制软件相关联，以如下方式确定其参数：对应于根据本发明的方法的预定标准(尤其是在时间间隔上描述展开式T_ik(t)的线性的标准)的任何温度展开式、外部空气的温度T_ek的稳定性等等,使得如下是可能的:控制所述房屋中的加热功率的强度。

经由实例，可以通过诸如此类的自动控制装置以自主的方式被运行的测试包括下面的步骤序列：

-运行所述过程；

-打开所述加热装置；

-当在所述房屋的加热的过程中在所述房屋内部测量的温度的展开式T_i1(t)实质上是线性的并且外部空气的温度T_e1关于所述预定的标准是稳定的时，计算和存储加热曲线T_i1(t)的切线的斜率α₁的值并且关闭所述加热装置;

-当在所述房屋的冷却的过程中在所述房屋内部测量的温度的展开式T_i2(t)实质上是线性的并且外部空气的温度T_e2关于所述预定的标准是稳定的时，计算和存储冷却曲线T_i2(t)的切线的斜率α₂的值。

-基于所述斜率α₁和α₂的存储的值，计算所述房屋的热损耗系数K。

所述自动控制装置的加热装置可以是附接于所测试的房屋的加热装置或者是特别用于执行所述试验而被添加的加热装置。同样地，所述自动控制装置的温度测量传感器可以被附接到所述房屋或附属物上。如先前所阐释的，所述温度测量传感器优选地是用于测量所述房屋内部的空气中的温度的传感器，而不是用于测量所述房屋内部的墙壁的温度的传感器。

根据有利的特征，所述装置内的控制软件以如下方式被设计：以自主的方式被所述自动控制装置运行的每个测试优选地在晚上被运行，并且,如果已经执行了先前的测量，则所述自动控制装置优化每个测试的周期以便最小化它的持续时间并且最大化特征化的精确度。

优选地，被所述自动控制装置使用的方法的标准考虑了所述温度测量的精确度，也就是说,确定所述温度展开式的斜率中的精确度。所述测量的精确度越低，确保正确的斜率确定所必须的测量时间越长。在冷却阶段期间，必须以如下方式定义所述标准：所述斜率的绝对值具有最大值，任何准零的斜率不得不被禁止。

按照有利的方式，在使用所述房屋内的加热***和传感器的装置的情况下，可以设想通过作为所述房屋的占用率和其热性能K和C的函数的自动控制装置而优化所述加热的驱动。

本发明的一个主题也是在诸如在上文描述的方法的框架内用于记录信息(包括针对所述实施的指令)的介质：

-基于所获取的温度测量值计算所述房屋的热损耗系数K的步骤，以及

-作为所获取的温度测量值的函数的所述功率源的自动控制的步骤，

当通过电子计算单元执行这些指令时。

本发明的特征和优势在经由实例单独给出并且参考附图3至8做出的根据本发明的方法和装置的若干实施例的下面的描述中将是显而易见的，其中：

-图3是期望根据本发明确定其热损耗系数K的单独住宅的示意图，此住宅被装配有热泵作为供给基于地板的加热***的受控的功率源；

-图4是在根据本发明的方法的实施的过程中,作为时间的函数的代表图3的住宅内部的温度T_ik的展开式的曲线；

-图5是针对第一时间周期D₁的作为时间的函数的代表图3的住宅内部的温度T_i1的展开式的曲线，在所述第一时间周期D₁的过程中,在所述住宅中施加零强加的加热功率P_imp1，也就是说,此第一时间周期对应于在所述住宅中没有加热；

-图6是针对第二时间周期D₂的作为时间的函数的代表图3的住宅内部的温度T_i2的展开式的曲线，在所述第二时间周期D₂的过程中,在所述住宅中施加非零的强加的加热功率P_imp2；

-图7是期望根据本发明确定其热损耗系数K的平房的示意图，通过电热对流器确保所述平房的加热；以及

-图8是在根据本发明的方法的实施的过程中作为时间的函数的代表图7的平房内部的温度T_ik的展开式的曲线，显示了第一时间周期D₁，在所述第一时间周期D₁的过程中,在所述平房中施加零强加的加热功率P_imp1，也就是说,此第一时间周期对应于在所述平房中没有加热，随之是第二时间周期D₂，在所述第二时间周期D₂的过程中,在所述平房中施加非零的强加的加热功率P_imp2。

实例1

参考图3，根据本发明的方法被实施用于确定装配有热泵2的最近建造的单独住宅1的热损耗系数K。所述热泵2供给基于地板的加热***3,允许所述住宅的均匀加热。特别地，所述基于地板的加热***3确保所述住宅1的加热以致所述住宅内部的墙壁的温度实质上等于所述住宅内部的环境空气的温度。可以在所述住宅的能量性能的诊断的框架内寻求所述住宅1的热损耗系数K，例如以证实所述住宅1在隔热方面满足某些质量标签，诸如BBC标签或Passivhaus标签。

由所述热泵2提供的用于所述住宅的加热的加热功率是易于确定的，尤其是基于如先前所阐释的所述热泵的COP。所述热泵2因此构成受控的功率源，其良好地适用于为所述住宅产生本发明的方法所需的加热冲量(也就是说所述强加的加热功率P_impk)。在此实例中，所述热泵2的COP的值等于4.23。

在所述住宅是空置的同时实施用于确定所述住宅1的热损耗系数K的方法。此外，所述住宅1被装配有固定的通风***，所述固定的通风***包括两个湿气-可调节的单流受控的机械通风（CMVs），其在所述方法的实施期间没有被停用。然而，由于所述住宅1是空置的并且所述方法的测量周期是相对短的，故可以考虑这些CMVs在所述方法的过程中不工作。

如先前所提到的，根据本发明的方法优选地在单一时间周期上被完整地连续地实施。这是针对在图4至图6中表示的实例的情况，因为如在图4中清楚可见的，所述第二时间周期D₂紧跟着所述第一时间周期D₁，在所述第二时间周期D₂的过程中,在所述住宅1中施加非零的强加的加热功率P_imp2,在所述第一时间周期D₁的过程中,在所述住宅中施加零强加的加热功率P_imp1。

在图4至图6的实例中，所述方法发生在连续的时间周期上，其持续大约1500分钟,并且其开始于傍晚并且延伸到第二天白天中。在此1500分钟的时间周期上，因为在所述方法的实施期间天气是多云的，故所记录的太阳辐射是低的。此外，在所述方法的实施期间,所述住宅的所有百叶窗被关闭。在这些条件下，太阳辐射对所述住宅1的加热的贡献可以被忽略。

此外，在所述方法的过程中,在所述住宅1中除了被用于施加所述加热冲量的功率源之外没有功率源是启用的。因此，对于每个时间周期D₁和D₂，在能量平衡中仅要被考虑的功率是所述强加的加热功率P_imp1或P_imp2。

在所述方法的第一步骤中，其对应于所述第一时间周期D₁，在所述住宅1中施加零第一强加的加热功率P_imp1，从开始温度T_i1d=17℃开始，也就是说,所述加热***3在此周期D₁期间不运转。随后在所述住宅的两个不同的房间中(即主房间和卧室)每十分钟测量所述住宅内部的环境温度T_i1。为了此目的，在这两个房间的每一个中,在180cm的高度处的环境空气中安装温度传感器。

在此实例中，所述主房间内部的环境温度的所测量的展开式和所述卧室内部的环境温度的所测量的展开式几乎是相同的。实际上，所述住宅1的加热是特别均匀的，以致所述环境温度在所述住宅的所有房间中是相同的。在图4至图6中，仅表示了所述主房间内部的环境温度的展开式，被理解的是:所述卧室内部的环境温度的展开式具有相似的轮廓。

在图5中显示了在时间周期D₁期间作为时间的函数的代表所述住宅的内部温度T_i1的展开式的曲线。如在此图中可见的，针对所述住宅1的温度下降曲线在时间间隔Δt₁上展现实质上线性部分。使等式拟合所述曲线的此线性部分给出：T_i1=16.5℃-0.003(t-800)，其中t的单位为分钟。

图5也描绘了在时间周期D₁期间外部空气的温度T_e1的展开式。在时间间隔Δt₁上的外部空气的温度T_e1是足够稳定的，以致如下将是可能的:认为其实质上恒定并且等于在时间间隔Δt₁上的平均温度，即在此实例中T_e1m=5℃。

在所述方法的第二步骤中，其对应于所述第二时间周期D₂，通过在所述住宅1中施加第二强加的加热功率P_imp2恢复所述住宅1中的加热，所述第二强加的加热功率P_imp2等于由所述热泵2递送的最大功率，即P_imp2=COP×5000W=4.23×5000W，从开始温度T_i2d=15℃开始。如在第一步骤中的，随后通过分别被安装在所述住宅的主房间中和卧室中的两个温度传感器每十分钟测量所述住宅内部的环境温度T_i2，每次所述温度传感器处在180cm的高度处的环境空气中。此处，所述测量再次显示:所述主房间内部的环境温度的展开式和所述卧室内部的环境温度的展开式几乎是相同的。

图6显示了在所述时间周期D₂期间作为时间的函数的代表所述住宅的内部温度T_i2的展开式的曲线。如在此图中可见的，针对所述住宅1的温度上升曲线在所述时间间隔Δt₂上展现实质上线性的部分。使等式拟合于所述曲线的此线性部分给出：T_i2=16.2℃+0.014(t-1730)，其中t的单位为分钟。

在图6中也显示了在相同的时间周期D₂期间外部空气的温度T_e2的展开式。如在所述第一步骤中的，在所述时间间隔Δt₂上所述外部空气的温度T_e2是足够稳定的，以致如下将是可能的:认为其实质上恒定并且等于在所述时间间隔Δt₂上的平均温度，即在此实例中T_e2m=14℃。

一方面代表量T_i1(t)的展开式的直线的斜率α₁对另一方面代表量T_i2(t)的展开式的直线的斜率α₂的比率因此等于

因为根据先前的等式（2）,斜率的比率等于通过取θ_1m=10.9℃、θ_2m=3.9℃、P_imp1=0W、P_imp2=4.23×5000W，获得所述住宅1的热损耗系数K的值：

K_calc=386W/K

实际上，可以通过微处理器或任何其他适当的电子计算单元执行获取内部温度T_ik和外部温度T_ek的步骤以及基于所获取的温度计算所述热损耗系数K的步骤。

已经经由建筑的主体提供的加热，关系式（4）是适用的,并且在h_i=8W/m².K和A_T=736m²的情况下，我们获得：

K_corr=362W/K

通过本发明的方法确定的所述住宅1的热损耗系数K_corr的值可以与所述热损耗系数的平均静态值K_s相比较。基于所述热泵2的能量消耗估计此平均静态值K_s，在所述住宅的占用的配置中并且针对所述住宅内部的20℃的强加的静态温度T_is,对于十三个冬季周其被每周测量一次。通过减去归因于清洁的热水的消耗份额，所述热损耗系数的平均静态值K_s被估计处于大约430W/K。此平均静态值K_s实际上与通过本发明的方法确定的热损耗系数K_corr的值处于相同的数量级。

所述两个值K_s和K_corr之间的差异可能源自所述住宅1的不同的占用条件，一方面针对根据本发明的方法的实施，以及另一方面针对所述平均静态值K_s的估计。实际上，已经在空置的住宅中实施了本发明的方法，同时已经在由四个人占用所述住宅的情况下估计了所述平均静态值K_s，因此意味着附加的能量贡献，尤其是在归因于所述湿气-可调节的CMVs的换气流速方面，以及在归因于所述太阳辐射或家用电器的运行的功率方面。

也已经在所述住宅1上执行了鼓风机门测试。此测试导致对688m³的住宅1的加热的体域而言的7.35的指示器n50的值。借助于关系式（3），随后如下是可能的:推导出在所述住宅1中换气流速m'的平均值：

m'=250m³/h

由此随之是空气渗透的贡献表示：

m'.Cp=85W/K

通过假设所述住宅10的两个湿气-可调节的CMVs在所述时间周期D₁和D₂的过程中没有工作，可以推导出:由传输导致的热损耗的贡献是：

H_T=UA_T=K_corr-m'.Cp=277W/K

此外，本发明的方法使得如下是可能的:导出如先前所定义的所述住宅1的惯性或有效热容C的值，即在恒定外部温度将所述住宅的环境温度增加1K所需的能量：

C=80MJ/K

实例2

参考图7和图8，实施根据本发明的方法用于确定平房10的热损耗系数K，所述平房10具有5.8mx2.1mx2.6m的内部体积V_i并且被装配有两个三层玻璃窗户。所述平房10的外壳由经由金属结构装配的隔热夹层板组成。以40mm厚的玻璃棉和石膏板的形式作为所述外壳的内衬,已经对所述外壳添加了附加的隔热。通过示踪气体测量的对空气的渗透性是0.43vol/h。在所述平房是空置的同时施加所述方法。

通过具有1880W的测量的实际功率的电热对流器20确保所述平房10的加热。所述电热对流器使得如下是可能的:加热所述平房中的空气，并且由于所述平房的有限的体积，所述平房的加热是均匀的。所述对流器20构成受控的功率源，其良好地适用于产生本发明的方法所需的用于所述平房的加热冲量，也就是说,所述强加的加热功率P_impk。在加热期间，设置是32℃，通过被放置在空气体域的中心处的黑球而被测量。

在单一夜间时间周期上完整地连续地实施根据本发明的方法，以便避开太阳辐射对所述平房10的加热的贡献。从所述平房的内部温度T_i1d=32℃开始，从11pm到3am在第一时间周期D₁上进行所述平房的冷却，这对应于零强加的加热功率P_imp1，并且随后从3am到8am在第二时间周期D₂上用1880W的强加的加热功率P_imp2进行所述平房的加热。所述第二时间周期D₂因此紧跟着所述第一时间周期D₁。

在所述方法的过程中在所述平房10中除了被用于施加所述加热冲量的功率源之外没有功率源是启用的。因此，对于每个时间周期D₁和D₂，在能量平衡中仅要被考虑的功率是所述强加的加热功率P_imp1或P_imp2。

在所述方法的第一步骤中，其对应于所述第一时间周期D₁，在所述平房10中施加零第一强加的加热功率P_imp1，从开始温度T_i1d=32℃开始，也就是说,所述对流器2在此周期D₁期间不运转。随后每十秒测量所述平房内部的环境温度T_i1。为了此目的，在所述平房的中心放置黑球。

在图8中显示了在所述时间周期D₁期间作为时间的函数的代表所述平房的内部温度T_i1的展开式的曲线。如在此图中可见的，所述平房10的温度下降曲线在所述时间间隔Δt₁上展现实质上线性的部分。使等式拟合所述曲线的此线性部分给出：T_i1=26.5℃-0.00053t，其中t的单位为秒。

图8也描绘了在所述时间周期D1期间外部空气的温度T_e1的展开式。在所述时间间隔Δt₁上外部空气的温度T_e1是足够稳定的，以致如下将是可能的:认为其实质上恒定并且等于在所述时间间隔Δt₁上的平均温度，即在此实例中T_e1m=13.4℃。

在所述方法的第二步骤中，其对应于所述第二时间周期D₂，通过在所述平房中施加所述第二强加的加热功率P_imp2恢复所述平房10中的加热，所述第二强加的加热功率P_imp2等于1880W，从开始温度T_i2d=22℃开始。如在所述第一步骤中的，随后通过被放置在所述平房的中心处的黑球每十秒钟测量所述住宅内部的环境温度T_i2。

图8显示了在时间周期D₂期间作为时间的函数的代表所述平房的内部温度T_i2的展开式的曲线。如在此图中可见的，所述平房10的温度上升曲线在所述时间间隔Δt₂上展现实质上线性的部分。使等式拟合于所述曲线的此线性部分给出：T_i2=28.9℃+0.00179t，其中t的单位为秒。

在图8中也显示了在相同的时间周期D₂期间外部空气的温度T_e2的展开式。如在所述第一步骤中的，在所述时间间隔Δt₂上外部空气的温度T_e2是足够稳定的，以致如下将是可能的:认为其实质上恒定并且等于在所述时间间隔Δt₂上的平均温度，即在此实例中T_e2m=11.8℃。

一方面代表量T_i1(t)的展开式的直线的斜率α₁与另一方面代表量T_i2(t)的展开式的直线的斜率α₂的比率因此等于

因为根据先前的等式（2）,所述斜率的比率等于通过取θ_1m=11.7℃，θ_2m=18.1℃，P_imp1=0W，P_imp2=1880W，获得所述平房10的热损耗系数K_calc的值：

K_calc=32.6W/K

实际上，可以通过微处理器或任何其他适当的电子计算单元执行获取所述内部温度T_ik和外部温度T_ek的步骤以及基于所获取的温度计算所述热损耗系数K的步骤。

在此实例中，所述平房10的内部空气被加热，并且为了计算所述热损耗系数，使用黑球内部温度，其接近于所述平房内部的环境空气的温度。因此，不必用关系式（4）校正所述热损耗系数K_calc的计算的值。

通过本发明的方法确定的所述平房10的热损耗系数K_calc的值可以与所述热损耗系数的平均静态值K_s相比较。此平均静态值K_s在稳定条件下被估计。实际上，考虑当所述平房的墙壁的温度是稳定的,随后空气的温度亦如此时达到稳定条件。在长时间试验的过程中进行K_s的估计，在所述长时间试验期间,在从11pm到7am的8小时的周期中测量维持所述平房内部的环境温度T_i稳定所需的平均功率P_m，在此周期期间外部空气的温度T_e优选地也是稳定的。此后基于如下关系式估计所述热损耗系数的平均静态值K_s：

P_m＝K_sA_T(T_i-T_e)

如此估计的所述热损耗系数的平均静态值K_s是大约32.7W/K，这接近于如通过本发明的方法所确定的热损耗系数K_calc的值。这验证了所使用的模型。

所述平房中的换气流速m'的平均值是：

m'=0.43V_i=13.62m³/h

由此随之是空气渗透的贡献表示：

m'.Cp=4.6W/K

可以推导出由传输导致的热损耗的贡献是：

H_T＝UA_T=K_calc-m'.Cp=28.0W/K

此外，本发明的方法使得如下是可能的:导出如先前所定义的所述平房10的惯性或有效热容C的值，即在恒定外部温度将所述平房的环境温度增加1K所需的能量：

C=720kJ/K

经由比较的实例，针对所述平房10再次实施根据本发明的方法，但这次所述平房10被装配有两个石膏板作为所述平房的外壳的内衬，而不是如先前的单一石膏板。所有其他参数是相同的，尤其是通过示踪气体测量的对空气的渗透性仍然是0.43vol/h并且在单个夜间时间周期上完整地连续地实施所述方法，在其期间所述平房是空置的。加热-冷却周期与先前是相同的。

随后获得的所述平房10的热损耗系数K_calc的值是：

K_calc=30.1W/K

空气渗透的贡献仍然是m'.Cp=4.6W/K，可以推导出由传输导致的热损耗的贡献是：

H_T＝UA_T=K_calc-m'.Cp=25.5W/K

被装配有两个石膏板作为内衬的平房的惯性或有效热容C的值(即在恒定外部温度将所述平房的环境温度增加1K所需的能量)则是：

C=1071kJ/K

这对应于相对于被装配有单一石膏板作为内衬的相同的平房在所述平房的有效热容中增加大约350kJ/K。被增加以便达到从一个到两个石膏板作为所述平房的内衬的石膏面积的估计指示增加400kJ/K的惯性。因此，其显现:根据本发明的方法能够识别K和C。

实例3

为了证实本发明的方法所依赖的假设的有效性，已经用TRNSYS软件对虚构的住宅执行了虚拟试验，该虚构的住宅具有12.10m×9.90m×2.50m的有人居住的部分以及总的损耗面积S=350m²。更准确地，两个系列的计算已经被进行：

-第一系列对应于在使温度稳定所需的时间期间（最大400小时）用非实际的天气文件在没有阳光以及通过将外部温度固定在10℃且将功率固定在30kW的情况下所获得的稳定条件；

-第二系列对应于用实际的天气文件（即针对匹配于Chambéry镇的气候的三月中的3天）通过经由表面处的地板（非深度方式）或经由空气从7pm到午夜供应均匀分布的30kW的功率以及在对于白天调节到19℃之后随后的36小时期间供应3kW的功率所获得的瞬时条件。

在没有居住或内部热供应的情况下执行所述两个系列的试验。每次，首先不考虑渗透，并且随后其被考虑。

所述稳定的情况使得如下是可能的：获得所述住宅的理论上的热损耗系数K。通过考虑经由空气的加热并且没有渗透，我们获得K_calc=167W/K。在瞬时情况中的相同条件下，通过应用根据本发明的方法，我们获得K_calc=164W/K，即与在所述稳定情况中获得的值相比小于2%的差异。这验证了：根据本发明的方法提供了所述热损耗系数K的良好估计。

通过在相同条件下重复所述两个系列的计算，但是在经由地板而不是经由空气供应热量的情况下，通过应用根据本发明的方法，我们分别获得在所述稳定情况下的K_calc=177W/K以及在所述瞬时情况下的K_calc=181W/K。通过考虑在墙壁和环境空气之间的对流交换的系数h是8W/m².K，并且通过使用关系式（4），我们获得在所述稳定情况下的K_corr=166W/K以及在所述瞬时情况下的K_corr=170W/K。这验证了如下事实：所述房屋的主体的直接加热可以在没有渗透的情况下被使用。

最后，通过考虑更实际的情况，在经由地板供应热量以及0.4vol/h的渗透的情况下，通过应用根据本发明的方法，我们获得在瞬时情况下的K_calc=220W/K。通过进行如下假设：即使在存在渗透的情况下应用先前描述的关系式（4）的校正是可能的，以考虑在墙壁和环境空气之间的热交换，其中对流交换系数h被取为8W/m².K，我们在空气水平获得K_corr=204W/K。通过考虑0.4vol/h=120m³/h的渗透的值，由渗透导致的损耗是120m³/h/3600s×1.2kg/m³×1kJ/kg/K=0.04kJ/s.K=40W/K。则单独外壳的热损耗系数是204W/K-40W/K=164W/K，该值非常接近在稳定条件下估计的值。这验证了如下事实：即使在存在渗透的情况下所述房屋的主体的直接加热可以被使用，并且通过测量这些渗透将由传输导致的热损耗和由渗透导致的损耗分离是可能的。

本发明不限于在上文描述的实例。特别地，如已经提到的，可以同等地利用所述房屋以固定的方式装配的加热装置或者利用被带入到所述房屋中特别地用于实施所述方法的加热装置来实施根据本发明的方法，只要由这些加热装置为所述方法所需要的冲量提供的功率可以被精确地确定。因此，在所述住宅1的实例中，已可以通过停用使用所述住宅的热泵2的加热***并且通过借助于被带入到所述住宅中的加热装置（诸如包括电加热薄膜的装置或者另外的组合对流型的电加热器和风扇的装置）施加加热冲量来实施根据本发明的方法。

如先前所示出的，当所述房屋的有效热容C的值不是已知的时，本发明的方法涉及所述房屋的至少两个不同的强加的加热功率P_impk。优选地，将所述两个强加的功率P_impk之间的差异最大化。因此，在先前的实例中，已选择最大功率和零功率。作为变体，如下已是可能的：选择两个非零的强加的功率P_impk，尤其是相对低的加热功率和最大加热功率。

此外，在大尺寸的房屋（诸如具有多层的公寓建筑）的情况下，本发明的方法可以被用于确定所述房屋作为整体的热损耗系数K（在此情况下必须遍及所述房屋确保空气的加热和混合），或者被用于确定仅所述房屋的一部分的热损耗系数K。因此，在公寓建筑的情况下，如下是可能的：测试所述建筑中的仅一个公寓。因此，如下是必需的：

-经由计算考虑所述热损耗，无论如何只要邻接被测量的公寓的部分处于代表它们的正常居住状态的热状态中，尤其是正常居住的邻接部分处于大约20℃的环境温度；

-或者例如通过借助于添加的隔热而过度隔热所述邻接墙，要不就通过以与所述被测量的公寓相同的方式调节所述邻接部分以便在所述邻接墙的任一侧上确保尽可能接近于零的温度差异，尽可能最小化热损耗。

最后，如从先前的实例所显现的，根据本发明的方法非常适合于确定展现良好隔热的房屋的热损耗系数K。在此情况下，如下实际上是容易的：耗散热功率以致曲线T_ik(t)可以被认为是直线。对于房屋（尤其是旧的和较不良好隔热的房屋）的其他构造，对加热冲量P_impk的响应时间可能对量T_ik(t)的展开式而言是太短的以致不能被认为是线性的。随后可以通过在至少一个时间间隔Δt_k'上的指数型建模T_ik(t)的非线性展开式，其中是所述房屋的热时间常数。如下是可能的：通过对所述房屋施加具有必要的非零功率P_impk的单一加热冲量而确定所述系数K，此后所述方案在于：确定所述系数K的值K*以致曲线是直线，其中θ_k(t)＝T_ik(t)-T_ekm'和T_ekm'是在所述时间间隔Δt_k'上的外部空气的温度测量值T_ek的平均值。

Claims (17)

1.一种用于确定房屋的热损耗系数K的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤，其中：

－在所述房屋是空置的配置中，在对应于所述房屋的不同的加热功率P_totk的至少两个连续的时间周期D_k上进行以密集的时间间隔的所述房屋内部的至少一个温度T_ik的测量活动；

－确定在所述密集的时间间隔的外部空气的温度T_ek；

－对于每个时间周期D_k，基于作为时间的函数的量T_ik的展开式T_ik(t)：

○如果存在针对其所述展开式T_ik(t)实质上是线性的时间间隔Δt_k，则在此时间间隔Δt_k上确定所述展开式T_ik(t)的曲线的切线的斜率α_k并且基于所述斜率α_k推导所述房屋的热损耗系数K的值；

○或者，如果不存在针对其所述展开式T_ik(t)实质上是线性的任何时间间隔，则选择时间间隔Δt_k＇，在所述时间间隔Δt_k＇上所述展开式T_ik(t)实质上是指数型exp(-t/τ)，其中τ为所述房屋的热时间常数，并且推导所述房屋的热损耗系数K的值，其是如下这样的值：使得曲线是直线，其中θ_k(t)＝T_ik(t)-T_ekm'，在其中T_ekm'是在所述时间间隔Δt_k＇上的外部空气的温度T_ek的测量结果的平均值。

2.如权利要求1中所要求权利的方法，其特征在于，对于每个时间周期D_k，所述房屋的加热功率P_totk包括通过受控的功率源强加的加热功率P_impk。

3.如权利要求1中所要求权利的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤，其中：

－在所述房屋是空置的配置中并且在连续的第一时间周期D₁和第二时间周期D₂上进行：

i.在所述第一时间周期D₁上，通过受控的功率源施加所述房屋的第一强加的加热功率P_imp1，以及以密集的时间间隔进行所述房屋内部的至少一个温度T_i1的测量活动以及确定在所述密集的时间间隔的外部空气的温度T_e1，并且随后

ii.在所述第二时间周期D₂上，通过受控的功率源施加所述房屋的第二强加的加热功率P_imp2，其中所述第二强加的加热功率P_imp2不同于所述第一强加的加热功率P_imp1，以及以密集的时间间隔进行所述房屋内部的至少一个温度T_i2的测量活动，以及确定在所述密集的时间间隔的外部空气的温度T_e2；

－对于所述第一时间周期D₁和第二时间周期D₂中的每一个，选择针对其作为时间的函数的量T_i1或T_i2的展开式T_i1(t)或T_i2(t)实质上是线性的时间间隔Δt₁或Δt₂，并且确定在此时间间隔Δt₁或Δt₂上的曲线(T_ik(t))_k＝1或2的切线的斜率α₁或α₂；

－基于斜率的比率推导出所述房屋的热损耗系数K的值。

4.如权利要求3中所要求权利的方法，其特征在于，来自所述第一强加的加热功率P_imp1和所述第二强加的加热功率P_imp2中的一个功率是零，而另一个功率是非零的。

5.如权利要求2至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，所述受控的功率源是所述房屋的设备的固定的项。

6.如权利要求2至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，所述受控的功率源是被带入到所述房屋中特别用于实施所述方法的源。

7.如权利要求1至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，在每个时间周期D_k上，所述外部空气的温度T_ek是稳定的。

8.如权利要求1至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，在每个时间周期D_k上，太阳辐射是弱的。

9.如权利要求8中所要求权利的方法，其特征在于，所述太阳辐射为零。

10.如权利要求8中所要求权利的方法，其特征在于，在单一夜间周期上完整地执行所述方法。

11.如权利要求1至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，在每个时间周期D_k上，停用被装配到所述房屋上的任何固定的通风***。

12.根据权利要求1至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，通过测量活动获得在所述密集的时间间隔的外部空气的温度T_ek的确定。

13.根据权利要求1至4中任一项权利要求所要求权利的方法，其特征在于，所述房屋内部的温度的每个测量活动包括环境温度的测量、墙壁的温度的测量和/或辐射平均温度的测量。

14.一种用于实现如前述权利要求中任一项权利要求所要求权利的方法的装置，其特征在于，所述装置包括：至少一个温度传感器，其测量所述房屋内部的温度T_ik，以及加热装置，所述加热装置用于所述房屋的均匀加热，包括受控的功率源。

15.如权利要求14所要求权利的装置，其特征在于，所述加热装置直接加热所述房屋的热容，并且所述温度传感器测量所述房屋内部的空气中的温度。

16.如权利要求14和15中任一项权利要求所要求权利的装置，其特征在于，所述装置此外包括电子中央单元，其包括用于获取所述房屋内部的温度T_ik的测量结果的装置、用于基于所获取的温度测量结果计算所述房屋的热损耗系数K的装置以及作为所获取的温度测量结果的函数的所述功率源的自动控制的装置。

17.一种用于确定房屋的热损耗系数K的方法，所述房屋的有效热容C是已知的，其中C是在外部空气的温度是恒定的同时将所述房屋内部的环境温度增加1K所需的能量，其特征在于，所述方法包括下列步骤，其中：

－在所述房屋是空置的配置中，在对应于所述房屋的非零的加热功率P_tot的单一时间周期上进行以密集的时间间隔的所述房屋内部的至少一个温度T_i的测量活动；

－确定在所述密集的时间间隔的外部空气的温度T_e；

－基于作为时间的函数的量T_i的展开式T_i(t)：

○如果存在针对其所述展开式T_i(t)实质上是线性的时间间隔Δt，则确定在此时间间隔Δt上的所述展开式T_i(t)的曲线的切线的斜率α并且基于所述斜率α和所述房屋的有效热容C推导所述房屋的热损耗系数K的值；

○或者，如果不存在针对其所述展开式T_i(t)实质上是线性的任何时间间隔，则选择时间间隔Δt＇，在所述时间间隔Δt＇上所述展开式T_i(t)实质上是指数型exp(-Kt/C)，并且推导所述房屋的热损耗系数K的值，其是如下这样的值：使得曲线是直线，其中θ(t)＝T_i(t)-T_em'，在其中T_em'是在所述时间间隔Δt＇上的外部空气的温度T_e的测量结果的平均值。