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原文传递一种相变材料储热量的测试装置及方法

专利名称：	一种相变材料储热量的测试装置及方法
摘要：	本发明涉及储能材料领域，公开了一种相变材料储热量的测试装置及方法，该装置包括底座、侧面保温层、保温盖、容器、传热介质、温度传感器和温度记录仪。该方法包括：S1取相变材料并封装，加热。S2将传热介质盛于容器内，当容器和传热介质温度一致时，记录温度为Tmin；S3将相变材料置入传热介质底部，记录温度，直至升温至Tmax，记录时间t，自然降温；S4记录传热介质在自然降温后的温度Tc；S5：计算储热量U和相变焓q。本发明装置及测试方法的成本低，测试相变温度范围广；并且相较于传统的DSC方法，本发明对于混合性较差的相变材料的测试结果更接近实际值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江泰昌新能源有限公司
发明人：	胡宝建;李俊;王可;陈文华;孙爱东;李来旺
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910407185.0
公开号：	CN110174433A
代理机构：	杭州杭诚专利事务所有限公司
代理人：	尉伟敏;何俊
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	311107 浙江省杭州市滨江区长河街道滨洝路1180号7幢1层184室
主权项：	1.一种相变材料储热量的测试装置，其特征在于：包括底座、侧面保温层、保温盖、容器、传热介质、温度传感器和温度记录仪；所述侧面保温层固定于所述底座上且呈内部设有圆柱型凹腔的空心圆柱体状，所述凹腔与侧面保温层同轴且顶部为敞口，所述容器为顶部敞口的圆柱体，容器置于凹腔中且容器外壁与侧面保温内部贴合，容器内盛有液体状的传热介质；所述保温盖密封盖设于侧面保温层及容器顶部；侧面保温层的开口边沿在轴向截面上呈外高里低的阶梯状，开口边沿的最低处与容器等高，保温盖在轴向截面上呈外薄里厚的阶梯状且与侧面保温层的阶梯状相适配；容器内的中上部圆心处设有所述温度传感器，温度传感器通过贯穿保温盖的线路与外部的温度记录仪电路连接。 2.如权利要求1所述的相变材料储热量的测试装置，其特征在于，所述侧面保温层的轴向截面呈二阶阶梯状，所述保温盖的轴向截面呈三阶阶梯状。 3.如权利要求1所述的相变材料储热量的测试装置，其特征在于，所述底座、侧面保温层及保温盖的材质为发泡聚丙烯、发泡聚氯乙烯、发泡聚氨酯、岩棉、硅酸铝、二氧化硅气凝胶中的一种或几种组合。 4.如权利要求3所述的相变材料储热量的测试装置，其特征在于，当相变材料温度≤100℃时，采用发泡聚氨酯、发泡聚丙烯；当100℃＜相变材料温度≤400℃时，采用岩棉；当400℃＜相变材料温度≤1000℃时，采用二氧化硅气凝胶。 5.如权利要求1所述的相变材料储热量的测试装置，其特征在于，所述容器的材质为玻璃、不锈钢或陶瓷。 6.如权利要求1所述的相变材料储热量的测试装置，其特征在于，当35℃＜相变材料温度≤120℃时，传热介质为水；当120℃＜相变材料温度≤1000℃时，传热介质为粘度为450-550cp的二甲基硅油；且传热介质的试验起始温度低于相变材料的相变温度10℃以下。 7.一种相变材料储热量的测试方法，其特征在于，采用如权利要求1-6之一所述的测试装置，包括以下步骤： S1：称取相变材料并用封装材料进行封装，通过加热器将相变材料加热到相变温度2～5℃以上； S2：将传热介质盛于容器内，直至容器和传热介质温度一致时，记录开始温度为Tmin； S3：将温度为T0的相变材料置入传热介质的底部，开始测量记录传热介质温度，直至升温至Tmax，记录时间t，使测试装置开始自然降温； S4：记录传热介质在自然降温t时间后的温度Tc； S5：根据公式计算Tmin～Tmax温度范围内相变材料的单位储热量U和相变焓q； Qpcm=Q介质+Q容器+Q损失； Qpcm=Q潜热+Q显热=qmpcm+Cpcm△T1mpcm+C封装材料△T1m封装材料； Q介质=C介质△T2m介质； Q容器= C容器△T2m容器； Q损失= C介质△T3m介质+C容器△T3m容器+Cpcm△T3mpcm+C封装材料△T3m封装材料； U =（C介质△T2m介质+C容器△T2m容器+ C介质△T3m介质+C容器△T3m容器+Cpcm△T3mpcm+C封装材料△T3m封装材料-C封装材料△T1m封装材料）/mpcm； q= U- Cpcm△T1；其中： Qpcm——相变材料的放热量，J； Q介质——传热介质的吸收热量，J； Q容器——容器的吸收热量，J； Q损失——相变过程中装置的热量损失，J； Q潜热——相变材料的相变期间的热量，J； Q显热——相变材料的显热热量，J； q——相变材料的相变焓，J； mpcm——相变材料的质量，g； Cpcm——相变材料的比热，J/g℃； △T1——相变材料由蓄满热量的温度T0与传热介质升高到最大温度Tmax的温差，℃； C封装材料——封装材料的比热，J/g℃； m封装材料——封装材料的质量，g； C介质——传热介质的比热，J/g℃； △T2——传热介质由开始的温度Tmin升高到最大温度Tmax的温差，℃； m介质——传热介质的质量，g； C容器——容器的比热，J/g℃； m容器——容器的质量，g； △T3——与传热介质升温的相等时间t内，传热介质由最高Tmax降温到Tc的温差，℃。 8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，测试在温度为10～35℃、湿度≤50%的室内进行。 9.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述相变材料的相变温度范围为35～1000℃，相变材料为无机或有机相变材料；相变材料与传热介质的重量比为（10-20）:100。 10.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，S1中，所述封装材料采用塑料或者金属材料。
所属类别：	发明专利