本發(fā)明屬于建筑節(jié)能用復(fù)合相變板測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合相變板的測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

復(fù)合相變材料是由固體多孔介質(zhì)和液體相變材料通過(guò)一系列工藝復(fù)合而成的，具體的表現(xiàn)形式為將液態(tài)的相變材料填充在固體多孔介質(zhì)的孔隙中，相變材料的相態(tài)變化發(fā)生在多孔介質(zhì)的孔隙中，從而讓相變材料在多孔介質(zhì)中能夠反復(fù)的進(jìn)行融化凝固吸熱放熱過(guò)程，從而調(diào)控環(huán)境溫度。

目前，相變材料在建筑方面的應(yīng)用主要有四種方式：直接加入法、浸滲法、微膠囊封裝法和定型相變材料。直接加入法是指將相變材料與水泥、石膏、砂漿、混凝土等傳統(tǒng)建筑材料直接混合。這種方法簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟(jì)成本較低，但相變材料在液體狀態(tài)下的滲漏以及與建筑材料的不相容是它的最大弊端。浸滲法是指將混凝土、磚塊、墻板等建筑材料浸泡在液相相變材料中，并利用毛細(xì)吸附作用或真空吸附方法將相變材料吸收到其內(nèi)部微小空隙中。但在長(zhǎng)期的應(yīng)用中也存在著相變材料的泄漏問(wèn)題。微膠囊封裝法將微量的相變材料用特殊的工藝加入到微觀的聚合物膠囊中，然后將一定量的微膠囊粉末與建筑材料(混凝土、石膏板以及聚合物等)混合組成復(fù)合建筑節(jié)能材料。微膠囊封裝可以有效地防止相變材料的泄漏，增o大相變材料的表面積從而提高傳熱速率。但由于其高昂的封裝成本，很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。目前除微膠囊法外，另外一個(gè)比較流行的方法是定型相變材料。制作定型相變材料需要相變材料和支撐材料。將兩種材料在液體狀態(tài)或玻璃化狀態(tài)下照一定的比例進(jìn)行混合，再進(jìn)行冷卻將支撐材料冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下制成定型相變材料。這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是相變材料與支撐材料一體化，支撐材料可以起到封裝的作用。

目前對(duì)相變板的測(cè)試還都是應(yīng)用于實(shí)際室外建筑上，不僅測(cè)試周期長(zhǎng)，還受到室外氣象條件的影響，還未有一種簡(jiǎn)便易行的測(cè)試裝置。美國(guó)的Dayton大學(xué)的J.Kelly kissock等人(Rudd F.Phase Change Material Wallboard for Dis-tributed Thermal Storage in Buildings[J].ASHRAE Transactions:Research,1999,199(2):3724-3730.)用十八烷做相變材料，通過(guò)浸泡法制作相變墻板，建立了一個(gè)帶有相變墻板的實(shí)驗(yàn)房。實(shí)驗(yàn)表明相變墻板能明顯的使房間內(nèi)的溫度更平穩(wěn)，同時(shí)也證明了在實(shí)際的建筑中，相變墻板能提高舒適性、削減高峰負(fù)荷并且轉(zhuǎn)移負(fù)荷。沈陽(yáng)建筑大學(xué)的馮國(guó)會(huì)等人(馮國(guó)會(huì),陳旭東,梁若冰,李剛.夏季工況相變墻房間蓄冷特性分析[J].沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,02:276-279.)，通過(guò)浸泡法將建筑構(gòu)件浸入相變材料溶液中，將相變材料吸入建筑材料，并在我國(guó)東北地區(qū)進(jìn)行了相變房間的應(yīng)用測(cè)試。不僅對(duì)相變墻房間在夏季工況下的蓄冷特性進(jìn)行了分析，而且對(duì)相變墻房間的復(fù)合墻板性能進(jìn)行了優(yōu)化研究。但以上實(shí)驗(yàn)都是在室外實(shí)際建筑中進(jìn)行測(cè)試，不僅時(shí)間長(zhǎng)，且受到室外環(huán)境參數(shù)的影響，經(jīng)濟(jì)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有測(cè)試條件的限制，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種復(fù)合相變板的測(cè)試裝置及測(cè)試方法。該裝置能模擬室外的多種環(huán)境(如冬季低溫、夏季高溫、不同風(fēng)級(jí)大小、不同風(fēng)向角度、不同雨水量大小)對(duì)復(fù)合相變板進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程不受室外環(huán)境的影響；通過(guò)對(duì)各種氣象參數(shù)的組合，能夠得到不同的室外環(huán)境，相當(dāng)于應(yīng)用在實(shí)際建筑上測(cè)試，而且不受室外氣象條件的影響，大大減小測(cè)試周期，方便易行，不需浪費(fèi)大量人力、物力，減小經(jīng)濟(jì)成本。

本發(fā)明解決所述裝置技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：提供一種復(fù)合相變板的測(cè)試裝置，其特征在于該裝置包括室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)，室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)的氣流導(dǎo)向部分通過(guò)夾子固定連接，構(gòu)成一個(gè)完整的裝置；所述室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)、加熱部分、箱體和氣流導(dǎo)向部分；風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口正對(duì)箱體的進(jìn)口，箱體的前部為漸擴(kuò)部分，后部為正四棱柱部分，沿著進(jìn)氣方向，在正四棱柱部分內(nèi)依次布置加熱部分和氣流導(dǎo)向部分；所述箱體的出口處連接夾板，箱體的出口為正方形；

所述加熱部分包括加熱水管，加熱水管通過(guò)翅片沿箱體高度方向均勻分布在箱體內(nèi)，且翅片的上下兩端與箱體的上下內(nèi)表面固定連接；加熱水管的兩端與外部循環(huán)熱水連接；

所述氣流導(dǎo)向部分包括密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和若干數(shù)量的導(dǎo)向葉片，所述密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)位于加熱水管的后方，密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周與箱體的內(nèi)壁固定連接；所述若干數(shù)量的導(dǎo)向葉片上下兩端與箱體的內(nèi)壁連接，各個(gè)導(dǎo)向葉片之間聯(lián)動(dòng)；在導(dǎo)向葉片的后部，且在箱體的上壁面上設(shè)有若干數(shù)量的風(fēng)速測(cè)試孔，通過(guò)熱線(xiàn)風(fēng)速儀測(cè)其風(fēng)速；在箱體后端的上、下壁面上分別設(shè)有滴水孔和出水孔；在導(dǎo)向葉片的后部，且在箱體的左、右壁面上均設(shè)有排風(fēng)窗；一側(cè)排風(fēng)窗的前后位置處分別設(shè)置有若干數(shù)量的氣流測(cè)溫孔和相變板測(cè)溫孔；在箱體內(nèi)沿箱體寬度方向上固定安裝有鐵絲，且鐵絲的高度及數(shù)量與所述氣流測(cè)溫孔高度及數(shù)量相匹配；氣流測(cè)溫孔內(nèi)均安裝測(cè)溫?zé)犭娕?，位于中間部分的相變板測(cè)溫孔內(nèi)同時(shí)安裝測(cè)溫?zé)犭娕己蜔崃髅芏扔?jì)，其余相變板測(cè)溫孔均安裝測(cè)溫?zé)犭娕迹?/p>

所述室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成同室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)相同，差別在于室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)中沒(méi)有設(shè)置滴水孔和排水孔。

本發(fā)明解決所述方法技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：提供一種復(fù)合相變板的測(cè)試方法，該方法使用上述的測(cè)試裝置，具體步驟是：

1)布置測(cè)溫?zé)犭娕?、熱流密度?jì)：

室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)、室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)都需布置熱電偶，通過(guò)改變從氣流測(cè)溫孔和相變板測(cè)溫孔中插入熱電偶的長(zhǎng)度來(lái)確定每行不同測(cè)溫點(diǎn)的位置；對(duì)于室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)，當(dāng)固定好相變板表面測(cè)溫?zé)犭娕己?，需在熱電偶測(cè)溫點(diǎn)表面附上一層膠帶，避免其與水流直接接觸；布置好熱電偶后緊接著布置熱流密度計(jì)，首先將熱流密度計(jì)的接線(xiàn)穿過(guò)相變板測(cè)溫孔中間那個(gè)孔，使熱流密度計(jì)在室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，緊接著在熱流密度計(jì)的表面涂上一層薄薄的導(dǎo)熱硅脂，隨后將其固定在所測(cè)相變板的中心位置；

2)固定相變板：

將室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)與室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)的夾板對(duì)齊，保證兩結(jié)構(gòu)的夾板的外輪廓與相變板的四周表面平齊，然后在相變板的四周布上一層保溫棉，隨后用夾子固定好相變板；

3)設(shè)置參數(shù)：

設(shè)置室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)所模擬室外環(huán)境的來(lái)流風(fēng)速大小、風(fēng)向角度、溫度以及室外的雨水情況；同時(shí)設(shè)置室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)所模擬的室內(nèi)環(huán)境所需維持的室內(nèi)溫度、空氣流速；然后根據(jù)這些參數(shù)來(lái)調(diào)整室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)中風(fēng)機(jī)的風(fēng)速大小、加熱水管所通熱水溫度、葉片的角度、滴水孔所通水量大小，室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)中風(fēng)機(jī)的風(fēng)速大小、加熱水管所通熱水溫度；待以上所有條件設(shè)置好以后，室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)和室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)的外邊附上一層保溫棉，以保證室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)和室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度穩(wěn)定；

4)記錄數(shù)據(jù)：

各種參數(shù)設(shè)置完畢，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，裝置開(kāi)始運(yùn)行；裝置開(kāi)始運(yùn)行至相變板內(nèi)溫度趨于穩(wěn)定時(shí)，啟動(dòng)熱電偶和熱流密度計(jì)，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)；

5)測(cè)試完畢：

待數(shù)據(jù)記錄完畢之后，首先關(guān)閉兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的風(fēng)機(jī)，然后關(guān)停加熱水管中所通過(guò)的水、滴水孔通過(guò)的水，緊接著拆卸相變板；相變板拆卸完畢，至此完成一次相變板的測(cè)試過(guò)程。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.周期短，簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟(jì)成本低。本發(fā)明裝置能模擬出室內(nèi)外環(huán)境，包括室外溫度、室外風(fēng)速、室外風(fēng)向、室外雨水情況，能夠在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)得到測(cè)試結(jié)果。相對(duì)于將復(fù)合相變板應(yīng)用于實(shí)際建筑上進(jìn)行測(cè)試，大大節(jié)省了時(shí)間和減少了經(jīng)濟(jì)成本。往往在實(shí)際建筑上應(yīng)用時(shí)，搭建實(shí)驗(yàn)所需測(cè)試房間，周期長(zhǎng)，浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。采用本發(fā)明裝置，周期短，簡(jiǎn)便易行，不受時(shí)間和地點(diǎn)限制，能快速地得到測(cè)試結(jié)果，且經(jīng)濟(jì)成本低。

2.氣流參數(shù)。對(duì)測(cè)試結(jié)果影響的氣流溫度、風(fēng)速大小、風(fēng)向，本發(fā)明裝置均能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于氣流溫度，改變加熱水管中所通水的溫度，能實(shí)現(xiàn)不管是冬季低溫、還是夏季高溫環(huán)境下的室外溫度。改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小能實(shí)現(xiàn)不同的風(fēng)速等級(jí)、改變導(dǎo)向葉片的角度能實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)向，以上條件的實(shí)現(xiàn)均不受室外氣象條件的影響，能在室內(nèi)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。

3.雨水環(huán)境。復(fù)合相變板在實(shí)際建筑應(yīng)用時(shí)，會(huì)受到雨水的影響。但在室外實(shí)驗(yàn)房測(cè)試時(shí)，會(huì)受到室外環(huán)境的限制，不能在任意時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明裝置，通過(guò)改變滴水孔中水量的大小，能實(shí)現(xiàn)復(fù)合相變板在不同雨水量條件下的影響，而且相對(duì)于室外環(huán)境測(cè)試時(shí)，不可控的室外參數(shù)，本發(fā)明裝置能實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的組合，得到不同條件下的測(cè)試結(jié)果。

4.本發(fā)明裝置中測(cè)風(fēng)速和測(cè)溫度的測(cè)試點(diǎn)均按照九宮格、十六宮格或二十五宮格的方式來(lái)確定，每個(gè)方格中心為其測(cè)試點(diǎn)，使其測(cè)得的溫度、風(fēng)速更加準(zhǔn)確，劃分越精細(xì)測(cè)量就越準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明復(fù)合相變板的測(cè)試裝置一種實(shí)施例的整體構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明復(fù)合相變板的測(cè)試裝置一種實(shí)施例的加熱部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明復(fù)合相變板的測(cè)試裝置一種實(shí)施例的密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明復(fù)合相變板的測(cè)試裝置一種實(shí)施例的氣流導(dǎo)向部分4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，A室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)，B室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)，1風(fēng)機(jī)，2加熱部分，3箱體，4氣流導(dǎo)向部分，5夾板，31漸擴(kuò)部分，32正四棱柱部分，2-1加熱水管，2-2翅片，4-1導(dǎo)向葉片，4-2鐵絲，4-3氣流測(cè)溫孔，4-4風(fēng)速測(cè)試孔，4-5相變板測(cè)溫孔，4-6密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，4-7排風(fēng)窗，4-8滴水孔，4-9出水孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步詳細(xì)敘述本發(fā)明，但并不以此作為對(duì)本申請(qǐng)權(quán)利要求保護(hù)范圍的限定。

本發(fā)明復(fù)合相變板的測(cè)試裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)裝置，參見(jiàn)圖1～4)包括室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B，室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的氣流導(dǎo)向部分通過(guò)夾子固定連接，構(gòu)成一個(gè)完整的裝置；所述室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A包括風(fēng)機(jī)1、加熱部分2、箱體3和氣流導(dǎo)向部分4；風(fēng)機(jī)1的出風(fēng)口正對(duì)箱體3的進(jìn)口，箱體3的前部為漸擴(kuò)部分31，后部為正四棱柱部分32，沿著進(jìn)氣方向，在正四棱柱部分32內(nèi)依次布置加熱部分2和氣流導(dǎo)向部分4；所述箱體3的出口處連接夾板5，箱體的出口為正方形；

所述加熱部分2(參見(jiàn)圖2)包括加熱水管2-1，加熱水管2-1通過(guò)翅片2-2沿箱體3高度方向均勻分布在箱體3內(nèi)，且翅片2-2的上下兩端與箱體3的上下內(nèi)表面固定連接；加熱水管采用導(dǎo)熱系數(shù)較大的銅管進(jìn)行換熱，加熱水管2-1的兩端與外部循環(huán)熱水連接，加熱水管里的水通過(guò)與風(fēng)機(jī)1吹來(lái)的氣流進(jìn)行充分換熱后，從另一端流出，通過(guò)改變通入加熱水管2-1的水溫，從而能夠改變與加熱水管2-1換熱后氣流的溫度；翅片2-2一方面可以對(duì)加熱水管2-1進(jìn)行加固，另一方面通過(guò)與加熱水管2-1的直接接觸，有助于加熱水管2-1內(nèi)所通過(guò)的熱水與風(fēng)機(jī)1所吹氣流之間進(jìn)行充分的換熱；

所述氣流導(dǎo)向部分4包括密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6和若干數(shù)量的導(dǎo)向葉片4-1，所述密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6(參見(jiàn)圖3)位于加熱水管2-1的后方，密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周與箱體3的內(nèi)壁固定連接，通過(guò)密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)氣流在箱體3內(nèi)的平均分布；所述若干數(shù)量的導(dǎo)向葉片4-1(參見(jiàn)圖4)上下兩端與箱體3的內(nèi)壁連接，各個(gè)導(dǎo)向葉片之間聯(lián)動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)某一個(gè)導(dǎo)向葉片就能夠讓所有葉片朝向同一個(gè)方向；在導(dǎo)向葉片4-1的后部，且在箱體3的上壁面上設(shè)有若干數(shù)量的風(fēng)速測(cè)試孔4-4，通過(guò)熱線(xiàn)風(fēng)速儀測(cè)其風(fēng)速；在箱體3后端的上、下壁面上分別設(shè)有滴水孔4-8和出水孔4-9；在導(dǎo)向葉片4-1的后部，且在箱體3的左、右壁面上均設(shè)有排風(fēng)窗4-7；一側(cè)排風(fēng)窗4-7的前后位置處分別設(shè)置有若干數(shù)量的氣流測(cè)溫孔4-3和相變板測(cè)溫孔4-5；在箱體3內(nèi)沿箱體寬度方向上固定安裝有鐵絲4-2，且鐵絲的高度及數(shù)量與所述氣流測(cè)溫孔4-3高度及數(shù)量相匹配；氣流測(cè)溫孔4-3內(nèi)均安裝測(cè)溫?zé)犭娕?，位于中間部分的相變板測(cè)溫孔4-5內(nèi)同時(shí)安裝測(cè)溫?zé)犭娕己蜔崃髅芏扔?jì)，其余相變板測(cè)溫孔4-5均安裝測(cè)溫?zé)犭娕迹?/p>

所述室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的結(jié)構(gòu)組成同室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A相同，差別在于室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B中沒(méi)有設(shè)置滴水孔4-8和排水孔4-9。

當(dāng)氣流通過(guò)加熱水管2-1加熱過(guò)后，由于通過(guò)加熱水管2-1的水流方向?yàn)樯线M(jìn)下出或者下進(jìn)上出，隨著換熱的進(jìn)行，在沿著水流的方向上，水的溫度會(huì)逐漸降低，導(dǎo)致氣流的溫度分布會(huì)出現(xiàn)上熱下冷或者上冷下熱的現(xiàn)象；氣流流經(jīng)密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6時(shí)，密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6能夠打散溫度分布不均的氣流，使氣流均勻的混合，混合后的氣流溫度分布更加均勻；其次，密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6可以起到給氣流定流向的作用，使得氣流在垂直于裝置截面的方向上流動(dòng)；

通過(guò)密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6的氣流到達(dá)導(dǎo)向葉片4-1時(shí)，經(jīng)導(dǎo)向葉片4-1改變流向，能夠從不同方向吹向相變板；旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向葉片4-1時(shí)，各個(gè)葉片之間聯(lián)動(dòng)，能夠讓所有葉片朝向同一個(gè)方向，至此，氣流的方向從垂直于箱體截面的方向改變?yōu)槿~片的朝向。經(jīng)導(dǎo)向葉片4-1改變方向的氣流需通過(guò)風(fēng)速測(cè)試孔4-4測(cè)其風(fēng)速。風(fēng)速測(cè)試孔4-4在箱體上表面，將風(fēng)速測(cè)試孔4-4所在箱體截面(風(fēng)速測(cè)試孔所在豎向平面為截面)按照九宮格劃分，每一個(gè)方格的中心點(diǎn)即為所測(cè)風(fēng)速點(diǎn)，共九個(gè)，對(duì)于氣流方向可以確定三列距箱體兩側(cè)面距離不同的點(diǎn)，每列有三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，每列對(duì)應(yīng)一個(gè)風(fēng)速測(cè)試孔，因風(fēng)速測(cè)試孔開(kāi)設(shè)在箱體的上表面，所以在箱體上表面可以確定三個(gè)孔距離箱體兩個(gè)側(cè)面的距離，風(fēng)速測(cè)試孔在沿著氣流方向距導(dǎo)向葉片的距離為2～5cm，且氣流測(cè)試孔的左右位置已確定，那么氣流測(cè)試孔在箱體上表面的位置即可確定。三個(gè)風(fēng)速測(cè)試孔代表三列在橫向(沿箱體寬度方向)方向不同的測(cè)點(diǎn)，每個(gè)風(fēng)速測(cè)試孔在橫向方向上已經(jīng)定位，測(cè)風(fēng)速時(shí)，只需確定好測(cè)點(diǎn)與風(fēng)速測(cè)試孔4-4之間的垂直距離，然后將熱線(xiàn)風(fēng)速儀插入相同距離，即可測(cè)該點(diǎn)風(fēng)速。鐵絲4-2橫向固定在箱體內(nèi)，其目的在于固定從氣流測(cè)溫孔4-3插入測(cè)氣流溫度的熱電偶；測(cè)溫點(diǎn)按照將鐵絲4-2所在箱體截面劃分為九宮格確定，每個(gè)方格的中心點(diǎn)為一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，共九個(gè)，對(duì)于氣流方向可以確定三行上下距離不相同的測(cè)溫點(diǎn)，每行三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，每行對(duì)應(yīng)一根橫向固定的鐵絲，鐵絲的兩端固定在箱體的兩個(gè)側(cè)面，那么在側(cè)面上可以確定每根鐵絲距箱體上下表面的距離。鐵絲的位置可以在沿著氣流方向距風(fēng)速測(cè)試孔1～5cm范圍內(nèi)設(shè)置。鐵絲的作用是固定氣流測(cè)溫?zé)犭娕?，那么放置熱電偶的氣流測(cè)溫孔4-3在鐵絲的固定端附近開(kāi)設(shè)即可，每根鐵絲對(duì)應(yīng)一個(gè)氣流測(cè)溫孔，三根鐵絲三個(gè)氣流測(cè)溫孔。三根鐵絲和三個(gè)氣流測(cè)溫孔代表三行在豎向(沿箱體高度方向)方向距離不同的測(cè)溫點(diǎn)，改變從氣流測(cè)溫孔4-3插入熱電偶的長(zhǎng)度從而確定每個(gè)在橫向方向上不同的測(cè)溫點(diǎn)。4-7為排風(fēng)窗，排出風(fēng)機(jī)1所鼓入的風(fēng)；排風(fēng)窗4-7在箱體左右兩個(gè)側(cè)面各一個(gè)，當(dāng)氣流方向偏右時(shí)，關(guān)閉左邊的排風(fēng)窗；當(dāng)氣流方向偏左時(shí)，關(guān)閉右邊的排風(fēng)窗，其大小根據(jù)箱體中氣流風(fēng)速與排風(fēng)窗中氣流風(fēng)速的大小關(guān)系確定，其位置設(shè)在沿著氣流方向距鐵絲2～5cm的范圍內(nèi)。滴水孔4-8的作用在于模擬相變板在室外的情況，改變從滴水孔4-8中通過(guò)的水量，從而模擬相變板在室外時(shí)，在不同雨量的時(shí)候?qū)ο嘧儼鍍?nèi)溫度分布和通過(guò)的熱流密度的影響。在滴水孔4-8的正下方為出水孔4-9，排出從滴水孔4-8中滴進(jìn)的水。所述相變板測(cè)溫孔4-5作用為放置相變板測(cè)溫?zé)犭娕寂c熱流密度計(jì)；將相變板所需測(cè)試的面按照九宮格劃分，每一個(gè)方格的中心即為一個(gè)相變板測(cè)溫點(diǎn)，共九個(gè)，對(duì)于氣流方向可以確定三行上下距離不相同的點(diǎn)，每行有三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，每行對(duì)應(yīng)一個(gè)相變板測(cè)溫孔，共三個(gè)孔，因相變板測(cè)溫孔開(kāi)設(shè)在箱體的側(cè)面，所以在箱體側(cè)面上可以確定三個(gè)相變板測(cè)溫孔距離箱體上下兩個(gè)面的距離，相變板測(cè)溫孔所測(cè)的是相變板表面溫度，相變板測(cè)溫孔設(shè)置在靠近夾板地方，且距離排風(fēng)窗后端的距離為2～4cm。相變板測(cè)溫孔4-5按豎向位置不同分為三行，通過(guò)改變從相變板測(cè)溫孔4-5插入熱電偶的長(zhǎng)度從而確定每行在橫向方向上不同的測(cè)溫點(diǎn)；其中，中間的一個(gè)孔在放置測(cè)溫?zé)犭娕嫉耐瑫r(shí)需放置熱流密度計(jì)，所以中間那個(gè)放置熱電偶和熱流密度計(jì)的孔的孔徑要比其他兩個(gè)孔的孔徑大。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的排風(fēng)窗4-7為矩形，室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A的排風(fēng)窗為圓弧矩形。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述漸擴(kuò)部分31與水平面的夾角為15～30°。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述風(fēng)速測(cè)試孔4-4距導(dǎo)向葉片后端的距離為2～5cm；鐵絲4-2與風(fēng)速測(cè)試孔4-1在氣流方向上的距離為1～5cm；排風(fēng)窗前端沿著氣流方向距鐵絲的距離為2～5cm；相變板測(cè)溫孔4-5距離排風(fēng)窗后端的距離為2-4cm。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于熱線(xiàn)風(fēng)速儀、測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏y(cè)試點(diǎn)按照將風(fēng)速測(cè)試孔4-4、氣流測(cè)溫孔4-3和相變板測(cè)溫孔4-5所在箱體截面劃分為九宮格、十六宮格或者二十五個(gè)宮格，選取每個(gè)方格的中心點(diǎn)的方式確定。本發(fā)明中所述的箱體截面是指箱體的高度與寬度所構(gòu)成的面，垂直于進(jìn)氣方向，為正方形，當(dāng)氣流吹向所測(cè)試的相變板材的時(shí)候，就不存在左右與上下?lián)Q熱不均的問(wèn)題了。

本發(fā)明裝置在設(shè)計(jì)時(shí)先確定好箱體截面尺寸之后，緊接著可以確定導(dǎo)向葉片的大小、換熱管的直徑、翅片的大小，并且根據(jù)風(fēng)速的關(guān)系，再確定排風(fēng)窗的尺寸，根據(jù)導(dǎo)向葉片、氣流測(cè)溫孔、風(fēng)速測(cè)試孔、排風(fēng)窗、相變板測(cè)溫孔4-5及這幾部分的關(guān)系確定長(zhǎng)度，兩兩之間需留一部分間距。風(fēng)機(jī)提供氣流，根據(jù)所需達(dá)到的最大風(fēng)速與箱體截面積求得風(fēng)機(jī)所需的最大風(fēng)量，并據(jù)此選擇風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)需與變頻器配合使用，通過(guò)變頻器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小，從而實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)速下的不同風(fēng)速。本發(fā)明通過(guò)改變室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A中通入熱水溫度、導(dǎo)向葉片的角度、通入水量的大小，從而能夠模擬室外不同天氣狀況對(duì)相變板內(nèi)溫度分布和熱流密度的影響。本發(fā)明中滴水孔的個(gè)數(shù)可以根據(jù)室外雨水密度大小來(lái)確定，發(fā)明裝置優(yōu)選滴水孔的數(shù)量為10～30個(gè)。

本發(fā)明復(fù)合相變板的測(cè)試方法，利用上述的測(cè)試裝置，該方法的具體步驟是：

1)布置測(cè)溫?zé)犭娕?、熱流密度?jì)：

室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A、室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B都需布置熱電偶，包括兩種作用的熱電偶，一種為測(cè)量來(lái)流空氣溫度，另一種為測(cè)量相變板表面的溫度。測(cè)溫點(diǎn)根據(jù)將箱體截面九宮格劃分確定，每一個(gè)方格的中心點(diǎn)為一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。氣流測(cè)溫孔4-3、相變板測(cè)溫孔4-5在豎向方向位置已經(jīng)確定好，通過(guò)改變從孔中插入熱電偶的長(zhǎng)度來(lái)確定每行三個(gè)不同測(cè)溫點(diǎn)的位置；需要注意的是，對(duì)于室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A，由于相變板的表面會(huì)有水流通過(guò)，水流與熱電偶直接接觸時(shí)，熱電偶所測(cè)溫度為水的溫度，所以當(dāng)固定好相變板表面測(cè)溫?zé)犭娕己螅柙跓犭娕紲y(cè)溫點(diǎn)表面附上一層膠帶，避免其與水流直接接觸；布置好熱電偶后緊接著布置熱流密度計(jì)，首先將熱流密度計(jì)的接線(xiàn)穿過(guò)相變板測(cè)溫孔4-5中間那個(gè)孔，使熱流密度計(jì)在室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的內(nèi)部，緊接著在熱流密度計(jì)的表面涂上一層薄薄的導(dǎo)熱硅脂，隨后將其固定在所測(cè)相變板的中心位置；

2)固定相變板：

固定相變板的時(shí)候需小心已經(jīng)固定好在相變板兩側(cè)的熱流密度計(jì)和熱電偶，以防止其脫落；將室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A與室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的夾板5對(duì)齊，保證兩結(jié)構(gòu)(室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B)的夾板5的外輪廓與相變板的四周表面平齊，然后在相變板的四周布上一層保溫棉，避免相變板與四周空氣發(fā)生傳熱，影響測(cè)試結(jié)果；隨后用夾子固定好相變板。

3)設(shè)置參數(shù)：

設(shè)置室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A所模擬室外環(huán)境的來(lái)流風(fēng)速大小、風(fēng)向角度、溫度以及室外的雨水情況；同時(shí)設(shè)置室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B所模擬的室內(nèi)環(huán)境所需維持的室內(nèi)溫度、空氣流速；然后根據(jù)這些參數(shù)來(lái)調(diào)整室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A中風(fēng)機(jī)的風(fēng)速大小、加熱水管2-1所通熱水溫度、葉片4-1的角度、滴水孔4-8所通水量大小，室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B中風(fēng)機(jī)1的風(fēng)速大小、加熱水管2-1所通熱水溫度；待以上所有條件設(shè)置好以后，室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的外表面附上一層保溫棉，以保證室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的內(nèi)部溫度穩(wěn)定；

4)記錄數(shù)據(jù)：

各種參數(shù)設(shè)置完畢，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，裝置開(kāi)始運(yùn)行；裝置開(kāi)始運(yùn)行至相變板內(nèi)溫度趨于穩(wěn)定時(shí)，啟動(dòng)熱電偶和熱流密度計(jì)，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)；

5)測(cè)試完畢：

待數(shù)據(jù)記錄完畢之后，首先關(guān)閉兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的風(fēng)機(jī)1，然后關(guān)停加熱水管2-1中所通過(guò)的水、滴水孔4-8通過(guò)的水，緊接著拆卸相變板；此時(shí)，由于相變板表面測(cè)溫?zé)犭娕己蜔崃髅芏扔?jì)還固定在相變板表面，需小心謹(jǐn)慎，不要損傷熱電偶的探頭和熱流密度計(jì)；相變板拆卸完畢，至此完成一次相變板的測(cè)試過(guò)程。

實(shí)施例1

本實(shí)施例復(fù)合相變板的測(cè)試裝置包括室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B，室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A和室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的氣流導(dǎo)向部分通過(guò)夾子固定連接，構(gòu)成一個(gè)完整的裝置；所述室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A包括風(fēng)機(jī)1、加熱部分2、箱體3和氣流導(dǎo)向部分4；風(fēng)機(jī)1的出風(fēng)口正對(duì)箱體3的進(jìn)口，箱體3的前部為漸擴(kuò)部分31，后部為正四棱柱部分32，沿著進(jìn)氣方向，在正四棱柱部分32內(nèi)依次布置加熱部分2和氣流導(dǎo)向部分4；所述箱體3的出口處連接夾板5，箱體的出口為正方形；

所述加熱部分2包括加熱水管2-1，加熱水管2-1通過(guò)翅片2-2沿箱體3高度方向均勻分布在箱體3內(nèi)，且翅片2-2的上下兩端與箱體3的上下內(nèi)表面固定連接；加熱水管采用導(dǎo)熱系數(shù)較大的銅管進(jìn)行換熱，加熱水管2-1的兩端與外部循環(huán)熱水連接，加熱水管里的水通過(guò)與風(fēng)機(jī)1吹來(lái)的氣流進(jìn)行充分換熱后，從另一端流出，通過(guò)改變通入加熱水管2-1的水溫，從而能夠改變與加熱水管2-1換熱后氣流的溫度；翅片2-2一方面可以對(duì)加熱水管2-1進(jìn)行加固，另一方面通過(guò)與加熱水管2-1的直接接觸，有助于加熱水管2-1內(nèi)所通過(guò)的熱水與風(fēng)機(jī)1所吹氣流之間進(jìn)行充分的換熱；

所述氣流導(dǎo)向部分4包括密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6和若干數(shù)量的導(dǎo)向葉片4-1，所述密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6位于加熱水管2-1的后方，密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周與箱體3的內(nèi)壁固定連接，通過(guò)密制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)氣流在箱體3內(nèi)的平均分布；所述若干數(shù)量的導(dǎo)向葉片4-1上下兩端與箱體3的內(nèi)壁連接，各個(gè)導(dǎo)向葉片之間聯(lián)動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)某一個(gè)導(dǎo)向葉片就能夠讓所有葉片朝向同一個(gè)方向；在導(dǎo)向葉片4-1的后部，且在箱體3的上壁面上設(shè)有若干數(shù)量的風(fēng)速測(cè)試孔4-4，通過(guò)熱線(xiàn)風(fēng)速儀測(cè)其風(fēng)速；在箱體3后端的上、下壁面上分別設(shè)有滴水孔4-8和出水孔4-9；在在導(dǎo)向葉片4-1的后部，且在箱體3的左、右壁面上均設(shè)有排風(fēng)窗4-7；一側(cè)排風(fēng)窗4-7的前后位置處分別設(shè)置有若干數(shù)量的氣流測(cè)溫孔4-3和相變板測(cè)溫孔4-5；在箱體3內(nèi)沿箱體寬度方向上固定安裝有鐵絲4-2，且鐵絲的高度及數(shù)量與所述氣流測(cè)溫孔4-3高度及數(shù)量相匹配；氣流測(cè)溫孔4-3內(nèi)均安裝測(cè)溫?zé)犭娕?，位于中間部分的相變板測(cè)溫孔4-5內(nèi)同時(shí)安裝測(cè)溫?zé)犭娕己蜔崃髅芏扔?jì)，其余相變板測(cè)溫孔4-5均安裝測(cè)溫?zé)犭娕迹?/p>

所述室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的結(jié)構(gòu)組成同室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A相同，差別在于室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B中沒(méi)有設(shè)置滴水孔4-8和排水孔4-9。

熱線(xiàn)風(fēng)速儀、測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏y(cè)試點(diǎn)按照將風(fēng)速測(cè)試孔4-4、氣流測(cè)溫孔4-3和相變板測(cè)溫孔4-5所在箱體截面劃分為九宮格，選取每個(gè)方格的中心點(diǎn)的方式確定。

實(shí)施例2

本實(shí)施例裝置各部分的連接及位置關(guān)系同實(shí)施例1，本實(shí)施例中設(shè)計(jì)箱體內(nèi)最大風(fēng)速為10m/s，箱體截面大小為300mm×300mm，選擇九州惠普系列風(fēng)機(jī)，功率為1.1kW，最大風(fēng)量為3300m³/h；加熱部分2和氣流導(dǎo)向部分4的長(zhǎng)度分別為100mm和140mm。本實(shí)施例中待測(cè)試的復(fù)合相變板的厚度為2cm，由固態(tài)多孔介質(zhì)顆粒和相變芯材復(fù)合而成，相變芯材為25#石蠟，該石蠟的相變溫度點(diǎn)為25.8℃，相變焓為107.6J/g；選用的固態(tài)多孔介質(zhì)顆粒為膨脹珍珠巖，該珍珠巖的粒徑大小為2.5mm。通過(guò)外部循環(huán)熱水向室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A的加熱水管2-1中通入40℃熱水，向室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的加熱水管中2-1中通入25℃水。此時(shí)室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A所模擬的室外情況為夏季時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，調(diào)整風(fēng)量，使室外環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)A中空氣流速為2m/s，風(fēng)級(jí)為二級(jí)的清風(fēng)。吹入的氣流首先與加熱水管中熱水換熱，升溫到所需模擬的室外溫度，隨即升溫后的氣流被密制的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4-6打散，溫度分布更加均勻，氣流到達(dá)氣流導(dǎo)向部分4的時(shí)候，調(diào)整導(dǎo)向葉片的角度，使導(dǎo)向葉片與復(fù)合相變板的角度為75℃，而滴水孔此時(shí)不通水，即模擬的室外情況為晴朗，氣流最后與復(fù)合相變板換熱后經(jīng)排風(fēng)窗排出。室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B所模擬的室內(nèi)溫度保持25℃常溫，室內(nèi)空氣輕微流動(dòng)，為此，將室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的一個(gè)排風(fēng)窗與其風(fēng)機(jī)形成風(fēng)循環(huán)模式，使室內(nèi)環(huán)境模擬結(jié)構(gòu)B的內(nèi)部氣流能夠循環(huán)流動(dòng)，維持在25℃常溫。等待裝置運(yùn)行一段時(shí)間，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)。記錄完數(shù)據(jù)，拆卸裝置，完成一次測(cè)試。說(shuō)明本實(shí)施例裝置能夠進(jìn)行復(fù)合相變板的性能測(cè)試，且能實(shí)現(xiàn)不管是冬季低溫、還是夏季高溫環(huán)境下的室外溫度、有風(fēng)無(wú)風(fēng)等多種下的各種測(cè)試，測(cè)試過(guò)程均不受室外氣象條件的影響，能在室內(nèi)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，成本低，適于推廣應(yīng)用。

本發(fā)明所涉及的部件可通過(guò)商購(gòu)獲得。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。