[發明專利]一種相變材料冷熱循環穩定性測試系統和測試方法

有效

• 申請號: 202010018606.3
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111122645B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 戚婷婷;陳紅霞;李帆;張曉菲;楊正波
• 申請（專利權）人: 中建材創新科技研究院有限公司
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張京波;龍洪

本申請提供了一種相變材料冷熱循環穩定性測試系統和測試方法，測試系統包括循環模塊、切換控制模塊、過濾膜、第一樣品池和第二樣品池，第一樣品池和第二樣品池內設有相變材料，第一樣品池和第二樣品池的流入端和流出端設置有過濾膜，過濾膜可使換熱介質通過且可阻擋相變材料通過，切換控制模塊用于更改循環模塊與第一樣品池、第二樣品池的管路連接方式，循環模塊連接第一樣品池和第二樣品池，循環模塊改變換熱介質的狀態參數以使相變材料吸熱或放熱。測試方法包括：換熱介質經過循環模塊提高溫度和壓力，使第二樣品池內的相變材料吸熱；換熱介質經過循環模塊降低壓力和溫度，使第一樣品池內的相變材料放熱等步驟。

技術領域

本申請涉及但不限于材料測試領域，特別是一種相變材料冷熱循環穩定性測試系統和測試方法。

背景技術

相變材料是一種利用相變潛熱實現能量的存儲與釋放的新型儲能材料，將相變材料應用到建筑材料中，可有效減少室內能耗、節約能源，因此相變材料的應用十分廣泛。相變材料的熱性能主要通過儲熱能、相變溫度、導熱性能和穩定性等四個方面來表示，其中穩定性是指相變材料經過冷熱循環后相變點和相變焓值的變化。

一次冷熱循環是指相變材料的一個熔化-凝固或凝固--熔化的過程，而A級相變材料的循環穩定性測試需要經過10000次循環，現有的穩定性測試系統或測試方法均是通過間接換熱的方式，即將相變材料裝在固定容器內，容器放在固定槽中，向固定槽內循環通入冷熱液體，實現對相變材料的冷熱交替。冷熱源與相變材料不能直接接觸，且換熱面積小，因此實現一次冷熱循環需要45～200min，非常耗時；冷熱源分別放置，穩定性測試系統體積大，對冷熱源一直恒溫，浪費能源。

發明內容

本申請提供了一種相變材料冷熱循環穩定性測試系統和測試方法，可加快穩定性測試速度。

本申請提供了一種相變材料冷熱循環穩定性測試系統，測試系統包括循環模塊、切換控制模塊、過濾膜、第一樣品池和第二樣品池，

所述第一樣品池和所述第二樣品池內設有相變材料，所述第一樣品池和所述第二樣品池的流入端和流出端設置有所述過濾膜，所述過濾膜可使換熱介質通過且可阻擋所述相變材料通過，所述切換控制模塊用于更改所述循環模塊與所述第一樣品池、所述第二樣品池的管路連接方式，所述循環模塊連接所述第一樣品池和所述第二樣品池，所述循環模塊改變所述換熱介質的狀態參數以使所述相變材料吸熱或放熱。

本申請還提供了一種相變材料冷熱循環穩定性測試方法，采用前述的相變材料冷熱循環穩定性測試系統，測試方法包括以下步驟：

換熱介質經過循環模塊提高溫度和壓力；

換熱介質經過第二樣品池使第二樣品池內的相變材料吸熱；

換熱介質經過循環模塊降低壓力和溫度；

換熱介質經過第一樣品池使第一樣品池內的相變材料放熱；

通過切換控制模塊使上述循環路徑反向進行。

相比于現有技術，本申請具有以下有益效果：

本申請提供的相變材料冷熱循環穩定性測試系統，通過使用過濾膜，將相變材料與換熱介質直接接觸，增大換熱面積，省去了傳統技術中用于盛放相變材料的中間容器換熱的恒溫槽，大大加快了相變材料冷熱循環的速度，進而加快了相變材料穩定性測試的速度。并且，由于省去了換熱槽、冷源和熱源的恒溫槽，從而大大減小了測試系統整體的體積；省去了中間不必要的換熱過程，從而提高了換熱效率。此外，本申請提供的測試系統結構相對簡單，工作可靠性高，使用壽命長，大大提高了該測試系統的實用性。

本申請提供的相變材料冷熱循環穩定性測試方法，整體流程便于自動化控制實現，有利于加快穩定性測試速度，縮短測試周期。

本申請的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述。

附圖說明