[发明专利]相变构件蓄、放热性能研究实验台及其应用

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料研究测试技术领域，更具体地，涉及一种相变构件蓄、放热性能研究实验台及其应用。该实验台原理科学，测试简单方便，结果能够准确地反映相变构件在不同环境及不同地域的气候条件下不同类型的相变构件的蓄、放热规律。

背景技术

在建筑领域，寻求一种能够蓄积大量热量以减缓室内温度波动同时能够在热量需求较大时及时将储存的热量放出的建筑材料已成为建筑节能领域的重要课题。相变材料在相变区间内进行蓄、放热时，具有相变温度小、蓄放热密度大的特点，将其与传统建筑材料进行掺混制成相变储能构件作为建筑围护结构，能够在一定程度上减缓室内的温度波动，同时能够在寒冷季节蓄积大量太阳辐射能量，使室内温度维持在人体舒适区，并且能够降低室内的冷、热负荷。相变材料及相变构件的应用日益成为节能领域的研究热点。

但近些年，多数的实验研究只将相变材料的应用局限在一定的地域内，且研究结果在很大程度上受不同地域气候的影响及相变材料的种类与加工方法的影响，较难得到关于相变材料或相变构件的蓄放热特性在普遍意义上的规律与结论。而理论研究虽然具有一定的参考价值，但相比于实验研究，毕竟缺少一定的实际意义。如果能够提出一种可以对相变构件进行不同环境条件下的模拟从而得到相变构件蓄、放热规律的装置与方法，将具有极大的实验及理论研究价值。

发明内容

本发明是为了满足现有技术中存在的上述需求。更具体地，本发明的发明目的在于：1)以光源的辐射作为相变构件的蓄能方式进行实验研究能够准确地模拟相变构件在实际情况下的蓄热特性；2)通过搭建光照可调控、内环境可调控及外环境可调控的实验台能够模拟不同地域、不同气候条件下的相变构件在一天中的应用情况；3)通过相关的测试可以准确、有效、便捷地对相变构件的蓄、放热特性进行研究；4)通过相关的测试可以准确、有效、便捷地对相变构件的蓄、放热特性的影响因素进行研究；5)实验台的多用性能够对相变构件不同的应用方式进行研究；6)相变构件可更换，这样能够对不同类型的相变构件的蓄、放热特性进行研究。

相应地，根据本发明的一方面，提供了一种相变构件蓄、放热性能研究实验台，包括实验箱和多路温度巡检仪，其中，所述实验箱包括壳体，壳体内包括光源室、隔热室、第一温控室、第二温控室，所述实验箱还包括相变构件，其中，所述光源室、隔热室、第一温控室、第二温控室被依次相连接地设置，所述光源室与隔热室之间间隔有透镜，所述隔热室与第一温控室之间设置移动透光板，所述相变构件设置在所述第一温控室与第二温控室之间，所述多路温度巡检仪分别与所述第一温控室、相变构件的向光面、相变构件的背光面、第二温控室连接。

进一步地，所述实验台还包括两个温控仪和两个电量表。

进一步地，所述光源室包括大功率灯泡和散热风扇，所述大功率灯泡被设置成正对着所述透镜。

进一步地，所述第一温控室包括第一制热装置、第一制冷装置、第一均流风扇和第一测温热电偶，所述第一均流风扇与第一电量表相连，所述第一制热装置、第一制冷装置与第一测温热电偶均被连接到第一温控仪，所述第一温控室左侧设置移动透光板。

进一步地，所述第一温控室包括第二制热装置、第二制冷装置、第二均流风扇和第二测温热电偶，所述第二均流风扇与第二电量表相连，所述第二制热装置、第二制冷装置与第二测温热电偶均被连接到第二温控仪，所述第二温控室右侧设置移动透光板。

进一步地，所述相变构件的上部及下部为隔热层，隔热层与相变构件及壳体紧密结合。

进一步地，所述相变构件包括标准相变构件或保温型相变构件。

进一步地，所述多路温度巡检仪接入所述第一测温热电偶、第二测温热电偶、第三测温热电偶、第四测温热电偶，所述第三和第四测温热电偶分别连接所述相变构件的向光面和背光面。

根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述相变构件蓄、放热性能研究实验台在外墙实验中的应用，第一温控室用以模拟相变构件在实际工程使用中的室内环境，即前文所述的内环境；包括：

1)在蓄热阶段，光源开启，设相变构件向光面的逐时光照强度为E，光照时间为τ₁，相变构件的面积即光照面积为S，则相变构件所接受的辐射热量为：