[发明专利]一种建筑围护结构传热系数现场检测的冷箱装置

说明书

技术领域

本发明涉及建筑中现场检测的装置，具体涉及一种建筑围护结构传热系数现场检测的冷箱装置。

背景技术

建筑竣工验收是建筑节能监管工作中的重要内容之一，而在建筑竣工验收中建筑节能现场检测工作尤为重要，其目的是能通过实测来评价被测建筑物的节能效果。建筑节能中检测项目一般包括对建筑围护结构中主体部位的传热系数的检测、热工缺陷检测、热桥部位温度检测、窗户气密性检测、采暖空调系统的检验和建筑年能耗检测等。在这些现场检测项目中建筑围护结构中主体部位的传热系数检测成为了检测重点，因为随着围护结构的保温技术和新型墙体构造方式的出现，使人们对于传统围护结构的认识有了突破性的变化，通过改变围护结构的构造方式和使用新保温技术来降低建筑能耗成为了人们研究的重点。围护结构的传热系数对建筑节能有着至关重要的影响，因此在建筑节能现场检测中，对围护结构传热系数进行现场检测成为了建筑节能检测的重点，其检测结果的准确性也决定着建筑节能效果的评价准确度。

在进行围护结构传热系数的现场检测时，需要在被测部位的两侧形成稳定的温度差，该温度差可以利用自然条件形成，也可以通过人工制造形成；但是利用自然条件形成温度差的方法会使现场检测方法受到气候环境条件的影响，限制了现场检测方法中常用的热流计法的广泛应用。目前在人工制造的温差中冷端侧一般是通过在室内设置空调或采用带有制冷机组制冷的冷箱来实现。而通过设置的空调来降低房间内温度的方式不容易控制，在检测时房间内的温度也不稳定，而且需要在检测现场设置空调设备，所控制的温度范围也有限，这给现场检测过程带来了诸多麻烦，因此不便在现场检测中得到应用；采用带有制冷机组制冷的冷箱来降低被测部位的温度时由于制冷机组设备体积和重量较大，用于检测时存在很多不便，因此也很难在现场检测中得到广泛应用。建筑节能工作者们正在积极寻找一种更加简便的现场检测装置，如公告号为CN1945299A的专利《一种用于建筑围护结构传热系数现场检测的冷箱》，该冷箱是以半导体制冷片作为冷源的来源，利用半导体制冷片制冷制造人工环境，半导体制冷片需要直接利用电能来驱动，制冷效率不高；此外，由于半导体制冷片的制冷量有限，因此，在应用过程中，冷箱内的温度控制范围较小，这也就限制了围护结构传热系数的现场检测系统的适用范围。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术的不足，提供一种具有控温准确，温度控制范围广，结构简单，节能且便于现场操作的建筑围护结构传热系数现场检测的冷箱装置。

所述目的之技术方案是这样实现的：一种建筑围护结构传热系数现场检测的冷箱装置，该装置包括冷箱、气液相变材料、储液灌、储气罐、温度传感器、风扇、控制阀、导液管、导气管、换热器、保温材料。其中，冷箱外表面覆盖有保温材料，冷箱的一端开口，开口端与围护结构紧密接触；温度传感器将冷箱内空气的温度信号传送到控制阀，控制阀根据传送来的温度信号自动调节阀门的开度大小；换热器呈长方体形状且与冷箱的封闭端有一定的距离，前后两面呈锯齿状，以利于与冷箱内的空气进行热交换，换热器所能承受的压力应该大于相变材料发生相变时对应的压力；储气罐用来储存气态相变材料；该气液相变材料在标准大气压下的相变温度在10℃以下，这样可以比较准确地控制冷箱内的空气温度。

本发明通过相变材料的相变控制冷箱内温度的具体过程如下：

设置在冷箱内的温度传感器将测得的冷箱内空气温度与人为设定的冷箱内空气温度值进行比较，当冷箱内空气的温度高于设定值时，传感器将信号传送给控制阀，控制阀开启调节阀门，储液罐内相变材料沿着导液管流进换热器中。由于冷箱内空气温度高于相变材料的蒸发温度，相变材料通过换热器与冷箱内空气进行热量交换，吸收冷箱内空气的热量并发生相变转变为气态，冷箱内空气温度随之降低。换热器内液态相变材料由于吸热而不断发生相变成为气态，因气态的气液相变材料密度小而上升，使得换热器内气态相变材料压力不断增大，气态相变材料会沿着导气管进入储气罐内。当冷箱内空气的温度即将达到设定值时，温度传感器将信号传送给控制阀，控制阀调节阀门进而使阀门的开度也逐渐关小，由储液罐流入换热器内的液态相变材料的量随之减少，进入冷箱内的冷量也减少，如此循环，最终冷箱内的空气温度达到动态平衡并保持在某个温度范围内。在上述过程中，储气罐内收集的气态相变材料可以通过储气罐上设置的导出管装入容器中，再把装有气态相变材料的容器放入在现场检测地点之外的制冷设备（如冰箱）中，使气态相变材料吸收冷量后发生相变成为液态，后通过储液罐上设置的导入管添加到储液罐中重复使用，这样可以减少在现场中设置体积庞大的制冷设备。