基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，包括：空气预处理装置，包括第一空气通道；第二空气通道，第二空气通道中设置有用于感应气压的气压感应装置；风机；放置平台，设置在第二空气通道内并设置有用于放置待测试蒸发介质的台面；太阳辐射模拟器，光源发出的模拟阳光能够辐射在待测试蒸发介质表面；自动补水系统，包括液位水箱；自动补水系统还包括补水容器；测试系统还包括：称量装置；温度传感器和湿度传感器；温度测量装置；空气流量计；水膜厚度测量装置。本实用新型专利技术提供的测试系统，能够准确获取屋面蒸发介质在不同表面润湿度、不同环境工况下传热传质特性，进而得到不同工况下的最佳供水量。进而得到不同工况下的最佳供水量。进而得到不同工况下的最佳供水量。

【技术实现步骤摘要】
基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统


[0001]本技术涉及热湿传递特性测试
，尤其涉及一种基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统。

技术介绍

[0002]建筑空调能耗高、碳排放量大是我国及世界众多国家面临的难题。有研究表明，单层建筑中获得热量的50％源于屋面，将被动蒸发冷却技术应用于屋面是降低建筑热负荷，减少空调能耗，改善室内热环境的一种有效手段。按蒸发介质分类，蒸发屋面技术包括种植屋面、蓄水屋面、喷淋屋面、漂浮纤维和湿纤维屋面等。这些不同形式的蒸发屋面都是利用蒸发介质中的水蒸发，带走汽化潜热的原理来降低夏季屋面温度。其中，与蓄水屋面和漂浮纤维屋面相比，湿纤维屋面在多种气候条件下(湿热、干热和温和)可获得最低的室内温度，同时耗水量仅为蓄水屋面和漂浮纤维屋面的1/37，且对建筑载荷几乎没有影响。湿纤维屋面的结构简单，其屋面防水层上铺有薄纤维层，纤维层作为汲水层是实现蒸发冷却的媒介。
[0003]纤维层作为一种多孔蒸发介质具有吸水和保水能力强的优点，其传热传质特性对屋面降温效果有重要影响。在蒸发屋面
中，构建屋面热湿传递计算模型是预测室内热环境的重要任务，模型通常假设屋面蒸发介质的湿表面与自由水面蒸发类似，在任何工况和供水条件下，其表面均充分润湿，满足传热传质类比率，即刘易斯数(Lewis number)约等于1来获取与传热系数对应的传质系数，而在实际热湿传递过程中，受蒸发材料润湿性、供水方式和环境工况的影响，蒸发材料表面的润湿程度是变化的，对表面润湿充分的假设是导致计算模型预测误差的主要原因之一。预测误差经常会导致的为蒸发屋面过量供水，对降低室内负荷并无益处，只能增加额外的水耗。
[0004]因此，如何能够准确获取屋面蒸发介质在不同表面润湿度、不同环境工况下传热传质特性，以得到不同工况下的最佳供水量是本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，能够准确获取屋面蒸发介质在不同表面润湿度、不同环境工况下传热传质特性，进而得到不同工况下的最佳供水量。
[0006]本技术第一方面提供一种基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，包括：
[0007]空气预处理装置，包括设有空气入口和空气出口的第一空气通道、设置在所述第一空气通道内的空气过滤装置、用于对所述第一空气通道内的空气进行加热和冷却的温度控制装置、以及用于对所述第一空气通道内的空气进行加湿的湿度控制装置；
[0008]第二空气通道，设有空气入口和空气出口，所述第二空气通道的空气入口与所述第一空气通道的空气出口相连通，所述第二空气通道中设置有用于感应气压的气压感应装置；
[0009]风机，用于驱动气流由所述第一空气通道的空气入口至所述第二空气通道的空气出口方向流动；
[0010]放置平台，设置在所述第二空气通道内并设置有用于放置待测试蒸发介质的台面；
[0011]太阳辐射模拟器，包括光源、用于调节所述光源的辐射强度的调光器，所述光源与所述第二空气通道之间设有用于隔绝热传导和热对流的隔离装置，且所述光源发出的模拟阳光能够辐射在所述待测试蒸发介质表面；
[0012]自动补水系统，包括内部设有水温测量装置的液位水箱，所述放置平台的台面设有向下贯通的补水孔，所述液位水箱通过管路与所述补水孔相连通，所述管路上设置有用于感应水压的水压感应装置和用于调节补水流量的流量调节阀，所述液位水箱内的水位能够与所述待测试蒸发介质的下表面处于同一水平面；所述自动补水系统还包括补水容器，所述补水容器与所述液位水箱相连通，所述液位水箱设置有用于控制所述补水容器向所述液位水箱补水的液位开关，并且所述液位开关的开启条件为所述液位水箱的水位低于所述待测试蒸发介质的下表面；
[0013]称量装置，用于称量所述补水容器；
[0014]温度传感器和湿度传感器，设置于所述第二空气通道内并用于测量所述第二空气通道内的空气温度和湿度；
[0015]温度测量装置，用于测量所述待测试蒸发介质的表面温度；
[0016]空气流量计，用于测量由所述第一空气通道向所述第二空气通道输送的空气流量；
[0017]水膜厚度测量装置，用于测量所述待测试蒸发介质表面形成的水膜厚度。
[0018]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，所述放置平台的台面矩阵分布有多个所述补水孔，所述管路包括与所述液位水箱相连接的干路、一端与所述干路相连通另一端与所述补水孔一一对应地相连通的多个支路，各个所述支路上设置有所述水压感应装置和所述流量调节阀。
[0019]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，所述隔离装置包括一侧开口的箱体，所述光源设置在所述箱体内，所述箱体的内侧壁设置有反光膜，所述反光膜内侧设置有保温隔热膜，所述开口通过透光隔板封闭。
[0020]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，所述水膜厚度测量装置包括用于拍摄所述待测试蒸发介质的表面的图像采集装置和用于提供拍摄光线的冷光源，并且通过所述图像采集装置拍摄的图像能够得出所述待测试蒸发介质表面的水膜厚度。
[0021]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，所述风机设置在所述第二空气通道内，并且所述风机靠近所述第二空气通道的空气出口位置。
[0022]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，还包括设置在所述第二空气通道内的混流器，所述混流器设置于靠近所述第二空气通道的空气入口端的位置。
[0023]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，还包括设置于所述液位水箱内的气压计，所述气压计设置于所述液位水箱的液面以上位置。
[0024]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，所述放置平台包括保温隔热层，所述保温隔热层的上表面设置有凹槽，所述台面设置于所述凹槽内。
[0025]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，还包括数据采集处理装置，所述数据采集处理装置与所述图像采集装置、所述空气流量计、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述温度测量装置、所述水温测量装置、以及所述称量装置可通信地相连接。
[0026]根据本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，所述液位水箱和所述补水容器均设置有盖体，所述盖体设有透气孔。
[0027]本技术提供的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，包括用于对空气进行过滤、调温、调湿的空气预处理装置和第二空气通道，经过空气预处理装置处理后的空气能够达到预设温度、预设湿度，第二空气通道的空气入口与第一空气通道的空气出口相连通，通过风机的驱动能够使经过空气预处理装置处理后的空气流入第二空气通道，并且通过控制风机的转速能够控制空气流量和气压，第二空气通道中设置有用于感应气压的气压感应装置；在第二空气通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，其特征在于，包括：空气预处理装置，包括设有空气入口和空气出口的第一空气通道、设置在所述第一空气通道内的空气过滤装置、用于对所述第一空气通道内的空气进行加热和冷却的温度控制装置、以及用于对所述第一空气通道内的空气进行加湿的湿度控制装置；第二空气通道，设有空气入口和空气出口，所述第二空气通道的空气入口与所述第一空气通道的空气出口相连通，所述第二空气通道中设置有用于感应气压的气压感应装置；风机，用于驱动气流由所述第一空气通道的空气入口至所述第二空气通道的空气出口方向流动；放置平台，设置在所述第二空气通道内并设置有用于放置待测试蒸发介质的台面；太阳辐射模拟器，包括光源、用于调节所述光源的辐射强度的调光器，且所述光源发出的模拟阳光能够辐射在所述待测试蒸发介质表面；自动补水系统，包括内部设有水温测量装置的液位水箱，所述放置平台的台面设有向下贯通的补水孔，所述液位水箱通过管路与所述补水孔相连通，所述管路上设置有用于感应水压的水压感应装置和用于调节补水流量的流量调节阀，所述液位水箱内的水位能够与所述待测试蒸发介质的下表面处于同一水平面；所述自动补水系统还包括补水容器，所述补水容器与所述液位水箱相连通，所述液位水箱设置有用于控制所述补水容器向所述液位水箱补水的液位开关，并且所述液位开关的开启条件为所述液位水箱的水位低于所述待测试蒸发介质的下表面；称量装置，用于称量所述补水容器；温度传感器和湿度传感器，设置于所述第二空气通道内并用于测量所述第二空气通道内的空气温度和湿度；温度测量装置，用于测量所述待测试蒸发介质的表面温度；空气流量计，用于测量由所述第一空气通道向所述第二空气通道输送的空气流量；水膜厚度测量装置，用于测量所述待测试蒸发介质表面形成的水膜厚度。2.根据权利要求1所述的基于蒸发介质润湿度的热湿传递特性测试系统，其特征在于，所述放置平台的台面矩阵分布有多个所述补水孔，所述管路包括与所述液位水箱相连接的干路、一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段之殷，李军军，温斯凯，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：新型
国别省市：