[发明专利]一种相变蓄冷容器蓄冷量测量系统及方法

权利要求书

1.一种相变蓄冷容器蓄冷量测量方法，应用于相变蓄冷容器蓄冷量测量系统，其特征在于，

所述系统包括：

发射器，用于安装在相变蓄冷容器内部，N个发射器沿蓄冷容器垂直方向分布；

接收器，用于安装在相变蓄冷容器内部，在每个发射器的同一水平面上，M个接收器沿蓄冷容器水平方向分布，M*N个接收器组成多层接收器；

集中控制器，分别和发射器以及接收器相信号连接，以控制发射器发出信号，并从接收器接收信号，对蓄冷容器蓄冷量进行计算；

其中，N和M为正整数；

所述方法包括：

S1、集中控制器以时间长度T为循环周期，在一个循环周期内，按垂直顺序分时控制发射器发出信号，发射器发出信号的时间间隔为T/N；

S2、发射器E_i(i＝1,2……N)发出信号后，与该发射器处于同一水平面的M个接收器R_ij(j＝1,2……M)接收信号，并将M个接收信号S_ij传送至集中控制器；

S3、集中控制器根据M个接收信号S_ij的强弱，获得当前发射器E_i与同一个水平面上M个接收器R_ij之间冰层的厚度L_ij，并计算当前冰层面积占蓄冷容器底面积的比例A_i；

S4、将一个周期内计算得到的所有A_i在垂直方向上进行积分，计算得到蓄冷量C_sto；

S5、回到步骤S1，继续进行一个循环；

所述步骤S3包括：

在集中控制器中设定蓄冷容器底面积为S，发射器E_i和接收器R_ij之间水平连线的中点为O_ij；当测得发射器E_i和接收器R_ij之间的冰层厚度为L_ij时，从O_ij位置沿水平连线分别向发射器E_i和接收器R_ij作长为L_ij/2的线段，得到两端点为O_{ij_1}和O_{ij_2}；将同一水平面上的全部端点以线段形式按顺序连接成一个闭合曲面，结合蓄冷容器底面积S，利用蒙特卡洛法计算当前冰层面积占蓄冷容器底面积的比例A_i。

2.如权利要求1所述的相变蓄冷容器蓄冷量测量方法，其特征在于，所述蓄冷量C_sto由式(1)计算得到：

式中，C_N为蓄冷容器的额定蓄冷量；S为蓄冷容器底面积；V_N为蓄冷容器100％蓄冷量对应的体积；h_i为发射器E_i在垂直方向上的高度，i＝1,2……N；h₀为蓄冷容器0％蓄冷量对应的高度。

3.如权利要求1所述的相变蓄冷容器蓄冷量测量方法，其特征在于，所述蓄冷容器为柱体，且以柱体底面为蓄冷容器的底部水平放置，蓄冷槽的截面形状为柱体底面形状，包括规则形状和任意不规则形状。

4.如权利要求1所述的相变蓄冷容器蓄冷量测量方法，其特征在于，所述蓄冷容器内的蓄冷介质为含相变材料的固液两相流体。

5.如权利要求1所述的相变蓄冷容器蓄冷量测量方法，其特征在于，所述发射器为超声波发射器，接收器为超声波接收器。