本发明专利技术涉及一种跨季节储热水体的防渗材料防渗性能测试系统，应用于跨季节储热水体防渗材料性能检测与评价，属于跨季节储热/供热设计及建造、防渗材料防渗性能检测与评价领域。所述跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统包括测试杯、恒温水浴、天平、测厚仪。所述测试杯是本发明专利技术的核心内容，由透湿杯、干燥剂、上密封圈、测试件、下密封圈、工质杯、紧固螺栓、紧固螺母组成。目前，在跨季节储热水体设计及建造过程中缺乏对防渗材料在设计温度范围内的防渗性能测试与评价。本发明专利技术首次提出用于跨季节储热水体的防渗材料防渗性能检测与评估方法，并设计了相应的测试系统，为跨季节储热水体设计、建造等过程提供重要参考。建造等过程提供重要参考。建造等过程提供重要参考。
【技术实现步骤摘要】
跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统
[0001]本专利技术属于跨季节储热/供热设计及建造、防渗材料防渗性能检测与评价领域，具体涉及一种跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统。
技术介绍
[0002]根据统计，2019年我国建筑面积达到644亿m2，建筑运行商品能耗总量为10.2亿tce，占社会总能耗的比例为21％。建筑运行用能相关的二氧化碳排放量为22亿吨，占全国碳排放总量的22％。在建筑领域的碳排放中，北方城镇供热造成的碳排放占有很高的比例。截至2019年底，我国城镇总供热面积为152亿平米，北方城镇供热能耗为2.13亿tce，占建筑运行能耗的19％。由于我国供热能源结构仍然以燃煤为主(占比超过70％)，供热在整个建筑领域的能耗不是最高的，但是碳排放是最高的。目前北方城镇供热的碳排放达到5.5亿吨，占建筑运行相关碳排放的25％。
[0003]因此，在我国建筑供热领域实现全面碳中和将是一个巨大的挑战。在这样的背景下，跨季节技术的重要性被突显出来。跨季节储热技术是指在非采暖季对太阳能、工业余热等进行收集并储存，在冬季提取用于建筑供热一类技术的统称。利用跨季节储热对非采暖季的低品位热量进行跨季节储存，并在冬季提取用于建筑供热，能够实现余热资源的全年利用，从而大幅提高热网中清洁热源的比例。此外，大规模跨季节除热体通常具有很大的热惯性，其出水温度额能够在长时间周期内保持稳定。这一特性，能够有效地抑制未来热网由于大量接入工业余热等不稳定热源造成的波动，提高整个热网供热的稳定性，改善供热效果。因此，跨季节储热技术在未来碳中和背景下我国北方地区建筑供热采暖能源结构中将发挥巨大作用。目前，我国已经在北京、河北、西藏等地建设了多个储热水体并得以应用。
[0004]在众多跨季节储热技术中，大量科学研究和工程经验均表明水体型太阳能跨季节储热/ 供热技术是目前最可靠、应用最广泛的技术。大型储热水体一般都采用防渗材料进行防渗，最常见、使用最为广泛的是高密度聚乙烯土工膜。这些防渗材料一般都应用于人工湖、鱼塘、堤坝等场景进行防渗，防渗材料在这些场景下的工作温度一般不会超过40℃，而储热水体中的防渗材料长几乎一直处于40～90℃的工作环境中，高温高湿环境下必须重新测试评价防渗材料的防渗性能，以避免事故发生。
[0005]International Energy Agency Solar Heating and Cooling(IEA
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SHC)的报告《IEA
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SHCT45.B.3.2TECH Seasonal storages
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Water Pit Guidelines》中提到的的储热水体，在顶盖下防渗层之上都布置了导水管以及抽水泵，说明防渗层渗水严重且必须采取必要的措施。同时，报告中还指出欧洲一些科研及工程单位对以高密度聚乙烯土工膜为代表的防渗层材料进行了防渗性能测试，以水蒸气透过系数为评价参数进行了相关测试，数据显示随温度升高防渗材料的水蒸气透过系数呈指数型增长，20℃时的水蒸气渗透系数约为0.04g/mm/m2/day，在 50℃时水蒸气渗透系数达到约0.34g/mm/m2/day。该报告只在20～50℃范围内进行相关测试，未能在更高温度下进行测试，而储热水体中的防渗材料长几乎一直处于40～90℃的工作环境中，因此，迫切需要相关系统能在全范围内对防渗材料进行
测试评价，以指导跨季节储热水体的设计与建造工作。
[0006]中国专利技术专利CN201510352848.5提出了一种基于减重法测量塑料薄膜透水蒸气的的方法，测试温度在20～25℃，无法适应跨季节储热水体的应用场景。
[0007]中国技术专利CN202121581487.9提出一种水蒸气透过性能测定仪，结构复杂、操作繁琐，且缺乏对高阻隔材料的测试，测试范围无法适应跨季节储热水体的应用场景。
[0008]专利CN202022566366.9提出一种水蒸气透过率测试仪，缺乏对高阻隔材料的测试，无法判定其对高阻隔材料在高温下的水蒸气渗透率。
[0009]中国专利技术专利CN201010532562.2提出一种传感器法水蒸气透过率测试系统，其测试原理不适用高中国技术阻隔材料的水蒸气透过率测试。
[0010]中国技术专利CN201620368218.7提出一种杯式称重法水蒸气透过率测试装置，其基本原理是增重法，结构简单且操作便捷，但是缺乏高温条件下对高阻隔材料的测试。
[0011]日本专利JP2021000617《STANDARDSAMPLEFORCALIBRATINGWATERVAPORTRANSMISSIONRATEMEASURINGDEVICE》提供了一种标准样品，能测量1
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‑4g/m2/day量级的水蒸气透过率，但是跨季节储热水体所用的防渗材料水蒸气透过率一般在1
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g/m2/day左右，难以满足应用需求。
[0012]欧洲专利EP14793722《POLYOLEFINBASEDFILMSWITHIMPROVEDWATERVAPORTRANSMISSIONRATES》适用于具有亲水表明官能团的材料，不适用于跨季节储热水体的防渗材料。
[0013]韩国专利KR20140086748《APPARATUSANDMETHODFORMEASURINGOFWATERVAPORTRANSMISSIONRATEUSINGHEATINGEQUIPMENT》和专利WO2011JP02230《MEASUREMENTDEVICEFORWATERVAPORTRANSMISSIONRATEANDMEASUREMENTMETHODFORWATERVAPORTRANSMISSIONRATE》都缺乏对高阻隔材料的测试，测试范围无法适应跨季节储热水体的应用场景。
技术实现思路
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种跨季节储热水体的防渗材料防渗性能测试系统，应用于跨季节储热水体防渗材料的防渗性能测试及评价，指导跨季节储热水体设计与建造。本专利技术的目的在于解决目前无法根据跨季节储热水体实际使用情况在高温下测试并评价防渗材料防渗性能的问题。
[0015]为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0016]一种跨季节储热水体的防渗材料防渗性能测试系统，包括测试杯、测试工位、恒温水浴、测厚仪、天平、干燥剂；所述测试杯由透湿杯和工质杯通过紧固螺栓、紧固螺母连接而成；所述透湿杯由干燥剂、透湿杯密封圈、紧固螺栓、紧固螺母组成；所述工质杯由工质(一般为水)、工质杯密封圈组成；所述恒温水浴、测厚仪、天平、干燥剂都是非常成熟的产品，本专利技术根据需求采购即可。
[0017]进一步地，在透湿杯中加入适量干燥剂，将透湿杯密封圈安装在透湿杯密封槽中，将测试件的连接孔位与透湿杯连接孔位对齐，通过紧固螺栓和紧固螺母将测试件与透湿杯
相连，连接后要求测试件平整无褶皱。
[001本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：包括：测试杯(1)、测试工位(2)、恒温水浴(3)、测厚仪(4)、天平(5)、干燥剂(6)；所述测试杯(1)安装在测试工位(2)中；所述恒温水浴(3)中为恒温水；所述测试杯(1)由透湿杯(7)、测试件(8)、工质杯(9)组成；透湿杯(7)中装有适量的干燥剂(6)，所述测试件(8)与透湿杯(7)组成整体；工质杯(9)中装满工质；透湿杯(7)和工质杯(9)形成整体，从而形成所述测试杯(1)。2.按照权利要求1中所述的跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：在透湿杯密封圈槽(16)中安装透湿杯密封圈(12)，使用第一紧固螺栓(14)和第一紧固螺母(15)通过对应的连接孔(18)将测试件(8)与透湿杯(7)组成整体。3.按照权利要求1或2中所述的跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：在工质杯密封槽(17)中安装工质杯密封圈(13)组成整体。4.按照权利要求1或2中所述的跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：使用第二紧固螺栓(10)和第二紧固螺母(11)通过对应的连接孔(18)将组装好的透湿杯(7)和工质杯(9)形成整体。5.按照权利要求1中所述的跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：所述测试工位(2)的尺寸符合测试杯(1)的尺寸要求。6.按照权利要求1中所述的跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：所述恒温水浴(3)的控温精度在
±
1℃内。7.按照权利要求1或2中所述的跨季节储热水体防渗材料防渗性能测试系统，其特征在于：所述测厚仪(4)的尺寸满足测试件(8)的尺寸要求，且精度在0.001mm内。8.按照权利要求1或2中所述的跨季节储热水体防渗材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺明飞，王志峰，原郭丰，雷东强，张建军，任皓，王鸣川，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：
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