[发明专利]一种块状相变蓄热装置的性能试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及性能测试设备领域，具体的说，是一种块状相变蓄热装置的性能试验装置。

背景技术

利用材料物相变化实现的相变蓄热技术因单位体积的蓄热密度大、蓄放热过程温度恒定、相变温度广等优点而成为最具发展前景的热能储存方式。而且，该技术还可被广泛应用于多个工程领域，如太阳能利用、工业余（废）热回收、电力的削峰填谷、电子器件冷却及工业和民用建筑、空调的节能等。

但是，相变蓄热技术普遍存在一个致命的缺点，即相变材料，尤其是有机类材料的低导热系数（有机类材料的通常小于0.2W/(m·K)，无机类的常小于0.5W/(m·K)）及由此导致装置蓄、放热速率的降低，这在很大程度上限制了这一技术的应用。因此，有关相变传热的强化技术已发展成为国内外传热和能源应用。

目前的研究中已出现多种有效的强化传热措施，如向相变材料中添加金属等高导热性物质、采用各种形式的肋片增大传热面积及相变材料的微封装技术等。但是，这些强化传热措施均没考虑相变传热本身的特性，在增强相变传热的同时，往往会随之出现一些其它问题，如导致蓄热密度的降低、蓄热装置体积、重量的增加等。因此，开展结合相变传热本身特性的强化传热研究十分必要。

在相变蓄热装置的强化传热研究过程中，需要对蓄热装置的性能进行试验并记录。然而，目前并没有专门进行蓄热装置性能测试的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种块状相变蓄热装置的性能试验装置，对蓄热装置的性能进行测试，以便于块状相变蓄热装置的强化传热研究。

本发明提供的一种块状相变蓄热装置的性能试验装置，内腔放置蓄热装置，包括由多个保温板合围形成一个矩形内腔的箱体以及分别安装在箱体上的PID温控系统、测温系统，所述PID温控系统包括通过信号线连接的加热板、交流接触器、温控仪表、感温探头，安装在箱体外部的温控仪表通过交流接触器连接设置在内腔一个竖直壁面上的加热板，用于监测加热板温度的感温探头的输出端接入温控仪表，所述测温系统的输入端固定于保温板上且用于测试箱体内腔的温度，所述测温系统包括依次连接的热电偶、数据采集系统、计算机，所述蓄热装置内部封装相变材料，所述加热板作为唯一热源与蓄热装置的一侧接触，蓄热装置除设置热源的壁面以外的其余壁面均绝热。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述加热板安装在一个竖向设置的保温板的内侧且加热板长宽尺寸与保温板内侧壁面的长宽尺寸一致，二者重合。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述加热板与蓄热装置之间设置有分别与加热板、蓄热装置壁面形成面接触且接触良好的铜板。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述加热板靠近保温板的背面安装云母片。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述加热板、铜板、云母片的长宽尺寸均一致，且大于蓄热装置其设置热源的壁面的长宽尺寸。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述测温系统中的热电偶数量为多个且多个热电偶沿X、Y、Z三轴方向各自等距分布在保温板内壁。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述热电偶为铜-康铜T型热电偶，所述数据采集器为至少一个MOBREY 35951C IMP数据采集板。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述保温板的厚度不小于6mm。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括与数据采集系统连接的数码相机。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明能够对蓄热装置的性能进行测试，为块状相变蓄热装置的强化传热研究提供数据支持。

（2）通过本发明对蓄热装置进行性能测试时，不仅可以采集单点温度变化情况，还能获得相界面随时间分布的关系。

（3）本发明结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明的连接关系示意图。

图2为实施例2中矩形腔蓄热装置主视图及测温点分布示意图。

图3为实施例2中矩形腔蓄热装置左视图及测温点分布示意图。

图4为实施例3中楔形截面蓄热装置主视图及测温点分布示意图。

其中：

1-加热板；2-交流接触器；3-温控仪表；4-感温探头；5-热电偶；6-数据采集系统；7-计算机；8-保温板；9-铜板；10-云母片；11-蓄热装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：