(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210780102.4 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路1号湖南大 学 (72)发明人 张泠　罗勇强　杨慧贤　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种平行板条透明隔热窗光学模型的计算 方法 (57)摘要 本发明公开了一种平行板条透明隔热窗光 学模型的计算方法， 包括： 确定太阳位置等环境 参数； 确定太阳辐射值及直射辐射入射角； 确定 最大反射次数以及入射光分段比例； 计算板条直 射‑直射辐射透过率； 计算板 条直射‑散射辐射的 透过率和反射率； 计算板条散射 ‑散射辐射的透 过率和反射率； 确定背向辐射传递的透过率、 反 射率和吸收率； 计算单层玻璃的直射辐射透过率 和反射率， 散射辐射透过率和反射率； 采用净辐 射法计算通过平行板条透明隔热窗的太阳辐射 传输； 进一步地拟合简化计算太阳透过率的计算 公式； 本发 明能够使设计者对平行板条透明隔热 窗进行光学计算， 合理评价平行板条透明隔热窗 的性能和节能潜力。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115310262 A 2022.11.08 CN 115310262 A 1.一种平行板条透明隔热窗光学模型的计算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一： 确定太阳位置等环境 参数； 步骤二： 确定太阳辐射 值及直射辐射入射角； 步骤三： 根据板条空间尺寸和光线路径确定最大反射次数以及入射 光分段比例； 步骤四： 根据反射次数、 入射光分段比例和板条材料特性， 计算板条直射 ‑直射辐射透 过率； 步骤五： 根据辐射度法， 建立辐射能量平衡方程， 计算板条直射 ‑散射辐射的透过率和 反射率； 步骤六： 根据辐射度法， 建立辐射能量平衡方程， 计算板条散射 ‑散射辐射的透过率和 反射率； 步骤七： 确定背向辐射传递中， 透过率、 反射 率和吸收率； 步骤八： 根据射线追踪法， 计算单层玻璃的直射辐射透过率和反射率， 散射辐射透过率 和反射率； 步骤九： 根据单层透明玻璃和透明隔热板条层的直射辐射和散射辐射的透过率、 反射 率和吸收率， 采用净辐 射法计算通过平行板条透明隔热窗的太阳辐 射传输； 所述计算通过 平行板条透明隔热窗的太阳辐射传输， 包括太阳透过率、 太阳吸 收率和太阳反射 率。 2.根据权利要求1所述的一种平行板条透明隔热窗光学模型的计算方法， 进一步的拟 合出简化计算太阳透过率的计算公式， 揭示太阳透过率与太阳高度角、 太阳方位角以及板 条尺寸的关系， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一： 输入m组板条尺寸(W/L)， 每组尺寸中含有p组太阳高度角(h)， 太阳 方位角( α )； 步骤二： 采用权利要求1中光学计算 步骤即可输出m ×p组太阳透过率( τ )； 步骤三： 采用最小二乘法， 对每种W/L参数下对应的p组数据进行多项式拟合， 拟合变量 为太阳高度角的正切值、 太阳 方位角的余弦值， 设待拟合的多 项式为： τ＝a1tannh+a2tann‑1h+…+an+1+b1cosnα +b2cosn‑1α +…+bn+1+c1(tanhcosα )n+c2(tanhcos α )n‑1+…+cn+1            (1) 步骤四： 当拟合公式(1)的确定系数(R2)小于0.95时， 调整拟合变量(太 阳高度角的正切 值、 太阳方位角的余弦值)的阶数(n)， 返回上一步重新进行多项式拟合， 当R2大于0.95时， 输出m个拟合多 项式； 步骤五： 采用最小二乘法， 对m组中拟合公式中拟合变量(太阳高度角的正切值、 太阳方 位角的余弦值)的系数进行多项式拟合， 拟合变量为板条尺寸(W/L)； 所述的m组中拟合公式 中拟合变量(太阳高度角的正切值、 太阳方位角的余弦值)的系数包括a1，…an+1,b1，…bn+1, c1，…cn+1； 设待拟合的多 项式为： f(x， s)＝t1xs+t2xs‑1+…+ts+1               (2) 式中x为参数a1，…an+1,b1，…bn+1,c1，…cn+1； 当系数拟合公式(2)的均方根误差(RMSE)大于0.3时， 调整拟合变量(x)的阶数(s)， 返 回上一步重新进 行多项式拟合， 当RMSE小于0.3时， 输出m组中拟合公 式中拟合变量(太阳高 度角的正切值、 太阳 方位角的余弦值)的系数的拟合公式。 步骤六： 将系数(x)的拟合公式(2)代入第四步的拟合公式(1)中， 与权利要求1的模型 结果进行平均相对误差(MRE)分析， 如果MRE小于10％， 则输出最终的计算平行板条透明隔权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115310262 A 2热窗太阳透过率的拟合公 式， 如果MRE大于10％， 返回第三步， 进一步增加拟合 公式(1)的阶 数， 提高精度重新拟合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115310262 A 3