本發明涉及針對相變儲能構件熱性能檢測，特別是涉及一種板狀相變儲能構件熱性能測試方法及裝置。

背景技術：

1、作為一種綠色節能產品，相變儲能材料逐漸被市場接受，廣泛應用于路面和建筑節能材料中，如相變瀝青混合料融雪路面、相變砂漿、相變混凝土、相變石膏板、相變墻板等，雖然相變儲能構件具有眾多優點，但產品的基本熱性能指標無法測試，尤其是產品的整體熱性能無法表征。

2、專利號為zl201010159859.8的《相變調溫建材熱性能測試系統》發明專利可以測試相變材料和產品的相變潛熱、相變溫度、比熱容等，但測試的只是顆粒狀或者液態狀的樣品，需要對體積較大的相變儲能構件進行破壞處理才能測試，因此不宜適用于板狀的相變儲能構件的熱性能檢測。

技術實現思路

1、本發明提供了一種板狀相變儲能構件熱性能測試方法及裝置，以解決現有裝置需要對待檢測物破碎才能進行檢測的問題。

2、為了緩解上述技術問題，本發明提供的技術方案在于：

3、一種板狀相變儲能構件熱性能測試方法，包括以下步驟：

4、s1、將樣品放入冷箱中降溫；

5、s2、從冷箱中取出樣品放入熱性能測試裝置中，設定基礎溫度t0，對樣品進行保溫處理，采集熱流量數據和溫度數據；

6、s3、當檢測到樣品中心溫度與基礎溫度t0一致時，恒溫時間tb1分鐘，然后提高加熱溫度至t0+1℃，繼續恒溫tb1分鐘，以此類推，直至達到最高溫度tf；

7、s4、從tf恒溫時間tb2分鐘后再降溫，初始溫度為tf，降低加熱溫度至tf-1℃，恒溫時間tb1分鐘，直到樣品中心溫度到達基礎溫度t0。

8、更進一步的，還包括如下步驟：

9、s5、采集溫度數據構建升降溫可視化分析圖，獲取所述升降溫可視化分析圖中溫度波動小于設定波動幅度范圍的區域，作為穩定狀態區間，所述穩定狀態區間對應的溫度區間為相變溫度區間；

10、s6、采集熱流量數據構建吸放熱可視化分析圖，獲取所述吸放熱可視化分析圖中的熱量波動最小以及吸熱量最大的時間區域為相變潛熱區。

11、一種板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，應用于板狀相變儲能構件熱性能測試方法，包括加熱機構和夾持機構，所述加熱機構包括一管道，所述夾持機構包括底座和頂座，所述夾持機構包括固定座，所述頂座豎直滑動連接于所述固定座，所述固定座上固定連接有與所述第一管道連通的活塞筒，所述活塞筒內滑動連接有活塞桿，所述活塞桿的底端固定連接于所述頂座，且所述活塞桿的中部開設有通孔，所述第一管道的內徑不大于所述通孔，導熱介質由通孔向第一管道流動時，所述活塞桿下移，以使得所述頂座靠近底座。

12、更進一步的，所述夾持機構還包括連接于所述活塞筒的圓筒，所述圓筒內滑動連接有圓桿，所述第一管道上設置有閥門，所述活塞筒內壓力增加時，所述圓桿上移于所述圓筒并驅動所述閥門開度增大。

13、更進一步的，所述夾持機構還包括連接于所述閥門的閥桿與所述第一管道之間的扭簧，所述閥桿上纏繞連接有拉繩，所述拉繩的端部貫穿所述圓筒并固定連接于所述圓桿，所述圓桿與所述圓筒之間連接有彈簧。

14、更進一步的，所述加熱機構包括加熱筒，所述加熱筒內轉動連接有電動轉軸，所述電動轉軸的側壁上固定連接有隔板，所述隔板與所述加熱筒的內壁貼合，所述隔板將所述加熱筒分割為多個加熱空間，多個所述加熱空間內導熱介質的溫度呈順時針梯度增減。

15、更進一步的，所述加熱機構還包括第二管道，所述第一管道和所述第二管道均連通于所述加熱筒，所述頂座和所述底座內均開設有用于導熱油流動的s型流道。

16、更進一步的，所述加熱機構還包括分流管，所述分流管與所述第一管道連通，所述分流管與所述第一管道的連接處設置有四通閥，所述分流管連通于第一管道相鄰處的加熱空間，所述電動轉軸旋轉后，所述第一管道內的導熱介質由所述分流管流動至前一個加熱空間。

17、更進一步的，還包括泵送機構，所述泵送機構包括水泵，所述水泵上連接有泵送管，所述泵送管的兩端分別與所述頂座和所述底座內的s型流道連通。

18、更進一步的，所述泵送機構還包括電機和電動伸縮桿，所述電動伸縮桿的輸出端轉動連接有轉桿，所述電機的輸出端連接有第一錐齒輪，所述轉桿上位于所述第一錐齒輪的兩側連接有第二錐齒輪和第三錐齒輪，所述轉桿與所述水泵的泵軸鍵滑動連接；

19、所述電動伸縮桿伸縮能夠驅動兩個第二錐齒輪與第一錐齒輪交替嚙合，從而所述水泵能夠正轉或者反轉；

20、所述泵送機構還包括主動油缸和滑座，所述主動油缸與所述夾持機構固定連接，所述滑座與所述夾持機構滑動連接，所述滑座為n形且抵接于所述第二錐齒輪和所述第三錐齒輪，所述主動油缸的缸桿與所述滑座固定連接，所述固定座上固定連接有被動油缸，所述主動油缸與所述被動油缸之間連通有油管；

21、所述泵送機構還包括分管，所述分管上設置有壓力閥、端部連通有小型液壓桿，所述小型液壓桿的輸出端連接有齒條，所述閥桿上設置有與所述齒條配合的齒牙，所述小型液壓桿完全縮短時所述齒條不與所述閥桿接觸。

22、本發明的有益效果分析如下：

23、一種板狀相變儲能構件熱性能測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

24、s1、將樣品放入冷箱中降溫；

25、s2、從冷箱中取出樣品放入熱性能測試裝置中，設定基礎溫度t0，對樣品進行保溫處理，采集熱流量數據和溫度數據；

26、s3、當檢測到樣品中心溫度與基礎溫度t0一致時，恒溫時間tb1分鐘，然后提高加熱溫度至t0+1℃，繼續恒溫tb1分鐘，以此類推，直至達到最高溫度tf；

27、s4、從tf恒溫時間tb2分鐘后再降溫，初始溫度為tf，降低加熱溫度至tf-1℃，恒溫時間tb1分鐘，直到熱性能測試裝置的溫度到達基礎溫度t0。

28、測試過程涵蓋降溫、升溫再降溫的完整溫度循環，模擬了板狀相變儲能構件在實際建筑應用中可能經歷的溫度波動情況，使測試結果更貼合實際使用場景，不需要對板狀相變儲能構件進行破碎，能有效反映構件在真實環境下的熱性能表現；保證數據采集的準確性：在每個溫度點設置恒溫時間?tb1?分鐘（降溫過程同樣），以及在最高溫度?tf?處設置恒溫時間?tb2?分鐘，確保樣品在該溫度下達到熱平衡狀態，這樣采集到的熱流量數據和溫度數據更穩定、準確，能有效減少測試誤差，為后續分析相變溫度、相變潛熱和比熱容等熱性能指標提供可靠依據；通過逐步改變溫度并采集數據，可以詳細觀察板狀相變儲能構件在不同溫度階段的熱性能變化情況，從升溫過程中材料的吸熱特性，到降溫過程中的放熱表現，全面分析其相變過程，為深入研究材料的相變機理和熱存儲機制提供豐富的數據支持。

技術特征：

1.一種板狀相變儲能構件熱性能測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的板狀相變儲能構件熱性能測試方法，其特征在于，還包括如下步驟：

3.一種板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，應用如權利要求1或2所述的板狀相變儲能構件熱性能測試方法，其特征在于：包括加熱機構（200）和夾持機構（100）；

4.根據權利要求3所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：所述夾持機構（100）還包括連接于所述活塞筒（160）的圓筒（180），所述圓筒（180）內滑動連接有圓桿（181），所述第一管道（240）上設置有閥門，所述活塞筒（160）內壓力增加時，所述圓桿（181）上移于所述圓筒（180）并驅動所述閥門開度增大。

5.根據權利要求4所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：所述閥門的閥桿（190）上設置有扭簧（191），所述閥桿（190）上纏繞有拉繩（183），所述拉繩（183）的端部貫穿所述圓筒（180）并固定連接于所述圓桿（181），所述圓桿（181）與所述圓筒（180）之間連接有彈簧（182）。

6.根據權利要求5所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：所述加熱機構（200）包括加熱筒（210），所述加熱筒（210）內轉動連接有電動轉軸（220），所述電動轉軸（220）的側壁上固定連接有隔板（230），所述隔板（230）與所述加熱筒（210）的內壁貼合，所述隔板（230）將所述加熱筒（210）分割為多個加熱空間，多個所述加熱空間內導熱介質的溫度呈順時針梯度增減。

7.根據權利要求6所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：所述加熱機構（200）還包括第二管道（250），所述第一管道（240）和所述第二管道（250）均連通于所述加熱筒（210），所述頂座（140）和所述底座（130）內均開設有用于導熱油流動的s型流道。

8.根據權利要求7所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：所述加熱機構（200）還包括分流管（241），所述分流管（241）與所述第一管道（240）連通，所述分流管（241）與所述第一管道（240）的連接處設置有四通閥（242），所述分流管（241）連通于第一管道（240）相鄰處的加熱空間，所述電動轉軸（220）旋轉后，所述第一管道（240）內的導熱介質由所述分流管（241）流動至前一個加熱空間。

9.根據權利要求8所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：還包括泵送機構（300），所述泵送機構（300）包括水泵（370），所述水泵（370）上連接有泵送管（260），所述泵送管（260）的兩端分別與所述頂座（140）和所述底座（130）內的s型流道連通。

10.根據權利要求9所述的板狀相變儲能構件熱性能測試裝置，其特征在于：所述泵送機構（300）還包括電機（310）和電動伸縮桿（330），所述電動伸縮桿（330）的輸出端轉動連接有轉桿（340），所述電機（310）的輸出端連接有第一錐齒輪（320），所述轉桿（340）上位于所述第一錐齒輪（320）的兩側連接有第二錐齒輪（350）和第三錐齒輪（360），所述轉桿（340）與所述水泵（370）的泵軸鍵滑動連接；

技術總結
本發明涉及相變儲能構件熱性能檢測技術領域，特別是涉及一種板狀相變儲能構件熱性能測試方法及裝置，用于解決現有裝置需要對待檢測物破碎才能進行檢測的問題；該測試方法包括如下步驟：當檢測到樣品中心溫度與基礎溫度t<subgt;0</subgt;一致時，恒溫時間T<subgt;b1</subgt;分鐘，然后提高加熱溫度至t<subgt;0</subgt;+1℃，繼續恒溫T<subgt;b1</subgt;分鐘，以此類推，直至達到最高溫度t<subgt;f</subgt;；從t<subgt;f</subgt;恒溫時間T<subgt;b2</subgt;分鐘后再降溫，初始溫度為t<subgt;f</subgt;，降低加熱溫度至t<subgt;f</subgt;?1℃，恒溫時間T<subgt;b1</subgt;分鐘，直到樣品中心溫度恢復基礎溫度t<subgt;0</subgt;。該測試方法，無需將待檢測物粉碎，保證了待檢測物的完整性。

技術研發人員：李海建,馬忠誠,莊偉,吳浩,郭君華,高春勇,薛童
受保護的技術使用者：中建材中研益科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24