[發(fā)明專利]相變建筑保溫材料熱工性能的測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210381729.9
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102879424A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建春;張春山;王艷錦;王博儒;李建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 信陽天意節(jié)能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京鑫浩聯(lián)德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11380
• 代理人: 李荷香

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑物墻體用相變儲能保溫材料熱工性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在建筑物上使用的相變建筑保溫材料熱工性能的測試方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，能源短缺問題日益突出，建筑取暖耗費浪費嚴(yán)重，

建筑節(jié)能已成為一個重要課題。我國建筑能耗占社會總能耗的30%～40%左右，是能源消耗增長最快的領(lǐng)域，北方采暖地區(qū)建筑能耗占全國城鎮(zhèn)建筑用能的40%左右。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)采暖期熱量透過墻體散失是能耗高的一個主要原因。所以建筑物圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能成為廣泛采用的節(jié)能措施。

我國自上世紀(jì)90年代初實施建筑節(jié)能至今，建筑節(jié)能采用保溫隔熱為主，沿襲歐洲的方法，采用以聚苯乙烯、聚氨酯泡沫板等高分子有機材料。這些有機保溫材料自身存在著易燃燒、易老化、與墻體材料結(jié)合性能差等自身缺陷。目前市場上已有的泡沫保溫板材，是以塑料、橡膠等有機高分子材料為基材制成的泡沫保溫板材。比如：擠塑板、聚丙烯泡沫板、聚苯板和聚氨酯板等，這種泡沫保溫板材的基材來源是石油化工產(chǎn)品，不僅要耗費大量的能源、造成原料資源短缺、綜合算賬是耗能而不是節(jié)能，而且制作工藝復(fù)雜，成本高，且存在著不可克服的自然缺陷：不耐高溫、易燃燒、抗老化差、釋放有毒有害物質(zhì)等。同時，這些保溫板材還存在著蓄熱系數(shù)小，不能實現(xiàn)熱能的吸收、儲存和釋放的功能。

為開拓更廣泛的建筑節(jié)能技術(shù)，國家工信部在《新型建筑材料工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中將“相變材料”列為“新型建筑材料產(chǎn)品發(fā)展重點”。近年來，相變儲能節(jié)能材料受到了建材行業(yè)的重視，不少企業(yè)著手研發(fā)符合建筑節(jié)能需要的相變儲能材料，并向社會推廣應(yīng)用。市場上陸續(xù)出現(xiàn)了具有良好的儲能特性，并能有效改善環(huán)境溫度的相變儲能保溫材料，特別是其內(nèi)所含的相變材料，在設(shè)定的相變溫度范圍外能發(fā)生固態(tài)和液態(tài)的相變。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，該相變材料將由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變，并伴隨吸收儲存大量的熱能；反之，環(huán)境溫度降低時，該相變材料將由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變，并向環(huán)境釋放潛熱，由此自然對室內(nèi)環(huán)境的溫度進行雙向調(diào)節(jié)，起到優(yōu)良的節(jié)能保溫作用。

在推廣應(yīng)用過程中為使其性能檢測方法與現(xiàn)行的隔熱材料檢測方法接軌，提出了缺乏科學(xué)理論支持的“當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)”概念和檢測方法。該方法因缺乏科學(xué)理論支撐，受到了建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的質(zhì)疑。使用相變保溫材料中如何準(zhǔn)確測試出相變保溫材料的熱阻是一個難題，而熱阻又是衡量保溫材料的一個重要指標(biāo)數(shù)據(jù)，在現(xiàn)有技術(shù)中，對于普通保溫材料的熱阻測試，如所述的擠塑板、聚丙烯泡沫板、聚苯板和聚氨酯泡沫板等，這類材料是在穩(wěn)定性能狀態(tài)下進行測試，所以直接用熱流計就能測試出材料的熱阻，但對于非穩(wěn)定狀態(tài)下的相變保溫材料的熱阻測試，由于相變保溫材料是隨溫度的變化而變化，既有吸熱也有放熱，到目前為止，還沒有一種夠準(zhǔn)確測試相變保溫材料熱阻的測試方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種便于在非穩(wěn)定狀態(tài)下對相變保溫材料的熱流量及熱阻進行測試并且測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的相變建筑保溫材料熱工性能的測試方法。

本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是：

一種相變建筑保溫材料熱工性能的測試方法，該測試方法是按下述步驟進行：

步驟1：制備相變儲能建筑材料應(yīng)用環(huán)境條件下的模擬試驗箱，將模擬試驗箱箱體分為熱室和冷室兩部分，模擬試驗箱的熱室和冷室兩部分之間用相變儲能建筑材料的待測試件隔斷，該隔斷與模擬試驗箱內(nèi)壁之間為密封連接關(guān)系；在模擬試驗箱的熱室和冷室內(nèi)分別安裝有能夠模擬相變儲能建筑材料所應(yīng)用地區(qū)室內(nèi)外溫度的由溫度調(diào)控器控制的發(fā)熱和制冷裝置；

步驟2：在模擬試驗箱的熱室內(nèi)的待測試件的中央位置上粘貼上符合JG/T3016《建筑用熱流計》標(biāo)準(zhǔn)要求的熱流計，在熱流計上下邊各粘貼一個Pt100熱電阻，在模擬試驗箱的冷室內(nèi)對應(yīng)熱室內(nèi)熱流計位置，在待測試件上粘貼一個Pt100熱電阻，熱流計和Pt100熱電阻用信號線與無紙記錄儀聯(lián)接；

步驟3：將整個模擬試驗箱密封后，開啟模擬試驗箱的熱室和冷室的發(fā)熱和制冷裝置的制冷和加熱電源，待模擬試驗箱的冷室溫度降至某嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)的采暖期室外平均氣溫，模擬試驗箱的熱室溫度達(dá)到18℃時，開啟無紙記錄儀電源，以3～5min記錄一次，自動記錄處于模擬試驗箱的熱室和冷室中的試件兩側(cè)溫度和熱流密度，連續(xù)測試96h；

步驟4：按嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)采暖期集中供暖站間歇式供暖時間規(guī)律，使模擬試驗箱的熱室溫度在12℃～18℃的范圍內(nèi)周期性變化；

步驟5：相變儲能節(jié)能材料熱工性能計算：