一种复合相变板的测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种复合相变板的测试装置，其特征在于该装置包括室外环境模拟结构和室内环境模拟结构，室外环境模拟结构和室内环境模拟结构的气流导向部分通过夹子固定连接，构成一个完整的装置；所述室外环境模拟结构包括风机、加热部分、箱体和气流导向部分；风机的出风口正对箱体的进口，箱体的前部为渐扩部分，后部为正四棱柱部分，沿着进气方向，在正四棱柱部分内依次布置加热部分和气流导向部分；所述箱体的出口处连接夹板，箱体的出口为正方形；所述加热部分包括加热水管，加热水管通过翅片沿箱体高度方向均匀分布在箱体内，且翅片的上下两端与箱体的上下内表面固定连接；加热水管的两端与外部循环热水连接。

【技术实现步骤摘要】
一种复合相变板的测试装置
本技术属于建筑节能用复合相变板测试
，具体涉及一种复合相变板的测试装置及测试方法。
技术介绍
复合相变材料是由固体多孔介质和液体相变材料通过一系列工艺复合而成的，具体的表现形式为将液态的相变材料填充在固体多孔介质的孔隙中，相变材料的相态变化发生在多孔介质的孔隙中，从而让相变材料在多孔介质中能够反复的进行融化凝固吸热放热过程，从而调控环境温度。目前，相变材料在建筑方面的应用主要有四种方式：直接加入法、浸渗法、微胶囊封装法和定型相变材料。直接加入法是指将相变材料与水泥、石膏、砂浆、混凝土等传统建筑材料直接混合。这种方法简便易行，经济成本较低，但相变材料在液体状态下的渗漏以及与建筑材料的不相容是它的最大弊端。浸渗法是指将混凝土、砖块、墙板等建筑材料浸泡在液相相变材料中，并利用毛细吸附作用或真空吸附方法将相变材料吸收到其内部微小空隙中。但在长期的应用中也存在着相变材料的泄漏问题。微胶囊封装法将微量的相变材料用特殊的工艺加入到微观的聚合物胶囊中，然后将一定量的微胶囊粉末与建筑材料(混凝土、石膏板以及聚合物等)混合组成复合建筑节能材料。微胶囊封装可以有效地防止相变材料的泄漏，增大相变材料的表面积从而提高传热速率。但由于其高昂的封装成本，很难实现规模化生产。目前除微胶囊法外，另外一个比较流行的方法是定型相变材料。制作定型相变材料需要相变材料和支撑材料。将两种材料在液体状态或玻璃化状态下照一定的比例进行混合，再进行冷却将支撑材料冷却到玻璃化转变温度以下制成定型相变材料。这种方法最大的优点是相变材料与支撑材料一体化，支撑材料可以起到封装的作用。目前对相变板的测试还都是应用于实际室外建筑上，不仅测试周期长，还受到室外气象条件的影响，还未有一种简便易行的测试装置。美国的Dayton大学的J.Kellykissock等人(RuddF.PhaseChangeMaterialWallboardforDis-tributedThermalStorageinBuildings[J].ASHRAETransactions:Research,1999,199(2):3724-3730.)用十八烷做相变材料，通过浸泡法制作相变墙板，建立了一个带有相变墙板的实验房。实验表明相变墙板能明显的使房间内的温度更平稳，同时也证明了在实际的建筑中，相变墙板能提高舒适性、削减高峰负荷并且转移负荷。沈阳建筑大学的冯国会等人(冯国会,陈旭东,梁若冰,李刚.夏季工况相变墙房间蓄冷特性分析[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2007,02:276-279.)，通过浸泡法将建筑构件浸入相变材料溶液中，将相变材料吸入建筑材料，并在我国东北地区进行了相变房间的应用测试。不仅对相变墙房间在夏季工况下的蓄冷特性进行了分析，而且对相变墙房间的复合墙板性能进行了优化研究。但以上实验都是在室外实际建筑中进行测试，不仅时间长，且受到室外环境参数的影响，经济成本高。
技术实现思路
针对现有测试条件的限制，本技术拟解决的技术问题是，提供一种复合相变板的测试装置及测试方法。该装置能模拟室外的多种环境(如冬季低温、夏季高温、不同风级大小、不同风向角度、不同雨水量大小)对复合相变板进行测试，测试过程不受室外环境的影响；通过对各种气象参数的组合，能够得到不同的室外环境，相当于应用在实际建筑上测试，而且不受室外气象条件的影响，大大减小测试周期，方便易行，不需浪费大量人力、物力，减小经济成本。本技术解决所述装置技术问题采用的技术方案是：提供一种复合相变板的测试装置，其特征在于该装置包括室外环境模拟结构和室内环境模拟结构，室外环境模拟结构和室内环境模拟结构的气流导向部分通过夹子固定连接，构成一个完整的装置；所述室外环境模拟结构包括风机、加热部分、箱体和气流导向部分；风机的出风口正对箱体的进口，箱体的前部为渐扩部分，后部为正四棱柱部分，沿着进气方向，在正四棱柱部分内依次布置加热部分和气流导向部分；所述箱体的出口处连接夹板，箱体的出口为正方形；所述加热部分包括加热水管，加热水管通过翅片沿箱体高度方向均匀分布在箱体内，且翅片的上下两端与箱体的上下内表面固定连接；加热水管的两端与外部循环热水连接；所述气流导向部分包括密制网状结构和若干数量的导向叶片，所述密制网状结构位于加热水管的后方，密制网状结构的四周与箱体的内壁固定连接；所述若干数量的导向叶片上下两端与箱体的内壁连接，各个导向叶片之间联动；在导向叶片的后部，且在箱体的上壁面上设有若干数量的风速测试孔，通过热线风速仪测其风速；在箱体后端的上、下壁面上分别设有滴水孔和出水孔；在导向叶片的后部，且在箱体的左、右壁面上均设有排风窗；一侧排风窗的前后位置处分别设置有若干数量的气流测温孔和相变板测温孔；在箱体内沿箱体宽度方向上固定安装有铁丝，且铁丝的高度及数量与所述气流测温孔高度及数量相匹配；气流测温孔内均安装测温热电偶，位于中间部分的相变板测温孔内同时安装测温热电偶和热流密度计，其余相变板测温孔均安装测温热电偶；所述室内环境模拟结构的结构组成同室外环境模拟结构相同，差别在于室内环境模拟结构中没有设置滴水孔和排水孔。本技术解决所述方法技术问题采用的技术方案是：提供一种复合相变板的测试方法，该方法使用上述的测试装置，具体步骤是：1)布置测温热电偶、热流密度计：室外环境模拟结构、室内环境模拟结构都需布置热电偶，通过改变从气流测温孔和相变板测温孔中插入热电偶的长度来确定每行不同测温点的位置；对于室外环境模拟结构，当固定好相变板表面测温热电偶后，需在热电偶测温点表面附上一层胶带，避免其与水流直接接触；布置好热电偶后紧接着布置热流密度计，首先将热流密度计的接线穿过相变板测温孔中间那个孔，使热流密度计在室外环境模拟结构和室内环境模拟结构的内部，紧接着在热流密度计的表面涂上一层薄薄的导热硅脂，随后将其固定在所测相变板的中心位置；2)固定相变板：将室外环境模拟结构与室外环境模拟结构的夹板对齐，保证两结构的夹板的外轮廓与相变板的四周表面平齐，然后在相变板的四周布上一层保温棉，随后用夹子固定好相变板；3)设置参数：设置室外环境模拟结构所模拟室外环境的来流风速大小、风向角度、温度以及室外的雨水情况；同时设置室内环境模拟结构所模拟的室内环境所需维持的室内温度、空气流速；然后根据这些参数来调整室外环境模拟结构中风机的风速大小、加热水管所通热水温度、叶片的角度、滴水孔所通水量大小，室内环境模拟结构中风机的风速大小、加热水管所通热水温度；待以上所有条件设置好以后，室外环境模拟结构和室外环境模拟结构的外边附上一层保温棉，以保证室外环境模拟结构和室外环境模拟结构的内部温度稳定；4)记录数据：各种参数设置完毕，启动风机，装置开始运行；装置开始运行至相变板内温度趋于稳定时，启动热电偶和热流密度计，开始记录数据；5)测试完毕：待数据记录完毕之后，首先关闭两个结构中的风机，然后关停加热水管中所通过的水、滴水孔通过的水，紧接着拆卸相变板；相变板拆卸完毕，至此完成一次相变板的测试过程。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.周期短，简便易行，经济成本低。本技术装置能模拟出室内外环境，包括室外温度、室外风速、室外风向、室外雨水情况，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合相变板的测试装置，其特征在于该装置包括室外环境模拟结构和室内环境模拟结构，室外环境模拟结构和室内环境模拟结构的气流导向部分通过夹子固定连接，构成一个完整的装置；所述室外环境模拟结构包括风机、加热部分、箱体和气流导向部分；风机的出风口正对箱体的进口，箱体的前部为渐扩部分，后部为正四棱柱部分，沿着进气方向，在正四棱柱部分内依次布置加热部分和气流导向部分；所述箱体的出口处连接夹板，箱体的出口为正方形；所述加热部分包括加热水管，加热水管通过翅片沿箱体高度方向均匀分布在箱体内，且翅片的上下两端与箱体的上下内表面固定连接；加热水管的两端与外部循环热水连接；所述气流导向部分包括密制网状结构和若干数量的导向叶片，所述密制网状结构位于加热水管的后方，密制网状结构的四周与箱体的内壁固定连接；所述若干数量的导向叶片上下两端与箱体的内壁连接，各个导向叶片之间联动；在导向叶片的后部，且在箱体的上壁面上设有若干数量的风速测试孔，通过热线风速仪测其风速；在箱体后端的上、下壁面上分别设有滴水孔和出水孔；在导向叶片的后部，且在箱体的左、右壁面上均设有排风窗；一侧排风窗的前后位置处分别设置有若干数量的气流测温孔和相变板测温孔；在箱体内沿箱体宽度方向上固定安装有铁丝，且铁丝的高度及数量与所述气流测温孔高度及数量相匹配；气流测温孔内均安装测温热电偶，位于中间部分的相变板测温孔内同时安装测温热电偶和热流密度计，其余相变板测温孔均安装测温热电偶；所述室内环境模拟结构的结构组成同室外环境模拟结构相同，差别在于室内环境模拟结构中没有设置滴水孔和排水孔。...

【技术特征摘要】
1.一种复合相变板的测试装置，其特征在于该装置包括室外环境模拟结构和室内环境模拟结构，室外环境模拟结构和室内环境模拟结构的气流导向部分通过夹子固定连接，构成一个完整的装置；所述室外环境模拟结构包括风机、加热部分、箱体和气流导向部分；风机的出风口正对箱体的进口，箱体的前部为渐扩部分，后部为正四棱柱部分，沿着进气方向，在正四棱柱部分内依次布置加热部分和气流导向部分；所述箱体的出口处连接夹板，箱体的出口为正方形；所述加热部分包括加热水管，加热水管通过翅片沿箱体高度方向均匀分布在箱体内，且翅片的上下两端与箱体的上下内表面固定连接；加热水管的两端与外部循环热水连接；所述气流导向部分包括密制网状结构和若干数量的导向叶片，所述密制网状结构位于加热水管的后方，密制网状结构的四周与箱体的内壁固定连接；所述若干数量的导向叶片上下两端与箱体的内壁连接，各个导向叶片之间联动；在导向叶片的后部，且在箱体的上壁面上设有若干数量的风速测试孔，通过热线风速仪测其风速；在箱体后端的上、下壁面上分别设有滴水孔和出水孔；在导向叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥飞，陈万河，苑广普，姚成强，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12