[发明专利]相变储能复合材料相对导热系数测试方法

说明书

技术领域

本发明属于热工测试技术领域，尤其涉及一种相变储能复合材料的相对导热系数 测试方法。

背景技术

随着建筑能耗增长的趋势越来越明显，节能降耗已经成为可持续发展战略的重要 措施之一，相变储能复合材料因其相变时具有储放热特征，在节能建筑材料领域具有 广阔的应用前景。目前，对相变储能复合材料的热工性能测试成为相变材料的研究热 点之一，其中导热系数的高低成为衡量其热工性能优劣的标准。对于板状的相变储能 复合材料，这类材料通常由普通保温材料与相变材料掺混或者吸附而成，由于没有专 门针对相变复合板的测试仪器或方法，其导热系数的测试通常采用常规保温板的测试 方法，即：防护热板法、防护热箱法及非稳态法等等。然而，由于相变材料具有相变 特征，其相变时吸热或者放热，传统导热系数测试方法是建立在普通建筑材料的传热 原理之上进行的，因此利用该类方法对含有相变材料的复合建筑墙板进行测试是不严 谨的。原因是，相变储能材料加入到建筑材料中最终要实现的目的是降低其综合导热 系数。根据普通材料(即非相变储能材料，下同)导热系数的定义：在稳定传热条件 下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在1秒内，通过1平方米面积传 递的热量。而根据相变材料的物理性质，其相变时会有潜热释放(或吸收)，其传热过 程属于有内热源的传热问题，不能用稳态传热过程来分析，因此，传统测导热系数的 方法不适用。

目前，国家还未出台有关相变节能的技术规范，相变储能复合材料在建筑节能工 程上应用时还没有导热系数评价指标，要评价相变材料的工程应用性能目前还没有严 谨并切实可行的办法，该问题如果不能得到很好的解决，相变储能复合材料很难在建 筑节能工程中得到大面积的推广应用。为了体现相变材料的节能优势，科学评价其在 建筑节能中的作用，提出一个相对更加严谨的导热系数测试方法是有意义和有必要的。

发明内容

为解决相变储能复合材料的导热系数评价问题，本发明根据相变储能复合材料的 传热学规律，从能量的角度，引入相对导热系数的概念，提出一种相变储能复合材料 相对导热系数测试方法，从而用于进一步评价相变储能复合材料的热工性能，最终达 到满足工程应用需求的目的。

本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种相变储能复合材料相对导热 系数测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在覆盖相变储能复合材料相变点的测试温度范围内，在保证具有相同的内、外 表面温差的环境温度目标条件下，分别测得在相同时间内，通过相同厚度、相同面积 的相变储能复合材料传递的热量q和参比材料传递的热量q'；

2)通过已知的参比材料的导热系数λ'，计算得到相变储能复合材料的相对导热 系数，公式如下：

qq′=λλ′]]>

式中，λ即为所求的相对导热系数。

进一步地，所述相变储能复合材料和参比材料传递的热量q、q'，是通过在保证 具有相同的内、外表面温差的环境温度下，相同时间内，相同厚度、相同面积的相变 储能复合材料和参比材料所消耗的电量来取代的，即

ee′=λλ′]]>

e为相变储能复合材料的单位循环耗电量，e'为参比材料的单位循环耗电量。

所述具有相同的内、外表面温差的环境温度，是指具有n个完整循环周期的温度 环境，n为≥1的整数。

所述相变储能复合材料和参比材料传递的热量q、q'，是分别取这n个周期内传 递的热量的平均值。