一种反射隔热涂料等效热阻的测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种热阻测试装置，尤其涉及一种反射隔热涂料等效热阻的测试 装置。
【背景技术】
[0002] 随着建筑反射隔热涂料的推广和应用，我国已出台一系列相关标准。2008年9月， 住房和城乡建设部发布了建筑工业行业标准《建筑反射隔热涂料》（JG/T 235-2008)，该标 准主要规定了 4项产品的隔热性能指标，主要为太阳光反射比、半球发射率、隔热温差和隔 热温差衰减，并介绍其热箱测试隔热温差的方法。但是隔热温差指标对模拟光源有较高要 求，模拟光源的波长应尽量在波长为〇. 4~2. 5 μπι的可见光区和近红外光区，且模型尺寸 不同会影响隔热温差。因此不能推广为行之有效的节能效果评估指标。《建筑用反射隔热 涂料》（GB/T 25261-2010)提出了反射隔热涂料等效热阻的概念，但它只在资料性附录中给 出反射隔热涂料的计算方法，该方法需要调用各地全年气象资料库，使用起来较不方便。目 前规范中还未给出一套完整便捷有效的反射隔热涂料等效热阻测试方法。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种反射隔热涂料等效热阻的 测试装置，以实现便捷有效的获得反射隔热涂料的等效热阻。
[0004] 本实用新型的反射隔热涂料等效热阻的测试装置，包括四个等大的箱体，每个箱 体的6壁面均为相同厚度的石膏板，其中一只箱体为参考热箱CKX箱体，第二只箱体内壁6 面均匀涂有相同厚度的反射隔热涂料，为涂料热箱TKY箱体，第三只箱体外壁6面贴有相同 厚度的挤塑板，为挤塑板热箱JSB箱体，第四只箱体外壁6面贴有相同厚度的聚苯板，为聚 苯板热箱JBB箱体；每只箱体内底部中心处设有一盏红外加热灯，每只箱体外均设有一只 温控器和一只智能电量测量仪，温控器与箱内红外加热灯相连接，温控器的传感器探头设 置在相应箱体内距箱顶1/3~1/2处，智能电量测量仪监测箱内的红外加热灯的耗电量，并 将该数据传输至电脑，四个箱体上的所有缝隙均用玻璃胶密封。
[0005] 上述的装置测试反射隔热涂料等效热阻的方法，包括如下步骤：
[0006] 1)耗电量测试：将四只箱体内温控器温度设置为36°C，保持箱体内外温差KTC以 上，智能电量测量仪记录相应红外加热灯的用电情况，获得四只箱体内红外加热灯的耗电 量曲线；
[0007] 2)计算节电率平稳值：以CKX箱为参考，由四只箱体内红外加热灯的耗电量曲线 获得另外三只箱体的节电率曲线，计算公式如下：
[0009] 其中，w为箱体t时刻的节电率，Q为该箱体t时刻的耗电量，Qra为CKX箱体t时 刻的耗电量；
[0010] 对TKY、JBB、JSB三只箱体的节电率曲线分别拟合获得其相应的节电率平稳值A、 B、C ;
[0011] 3)计算箱体热阻：计算CKX箱体所用石膏板、JBB箱体所用聚苯板、JSB箱体所用挤 塑板的热阻1?1、1?2、1?3，计算公式为：1?=(1/^，其中(1为相应材料厚度，1为相应材料的导热 系数；计算 CKX 箱体、JBB 箱体、JSB 箱体的热阻 rl、r2 和 r3, rl=Rl，r2=R2+Rl，r3=R3+Rl ;
[0012] 4)计算涂料等效热阻：对（0, rl)、（B，r2)、（C，r3)三个点做拟合，当相关性大于 〇. 9时，获得等箱体热阻与节电率平稳值的关系函数，采用插值法由TKY箱体的节电率平 稳值A获得该箱体的热阻值r4,减去石膏板的热阻R1，获得反射隔热涂料的等效热阻r， r=r4_Rl〇
[0013] 本实用新型的有益效果：
[0014] 本装置通过红外加热灯发出的光和热来模拟太阳光对箱体进行照射，获取不同热 箱的耗电量，分析计算反射隔热涂料热箱的节电率，即可推算反射隔热涂料的等效热阻值， 本实用新型的方法简便可行，且能有效表征反射隔热涂料的节能效果，解决了目前计算反 射隔热涂料等效热阻所用的方法过于繁琐的问题，可用于建筑节能领域反射隔热涂料等效 热阻值的推算以及节能效果的评估，也可根据实际情况推广到本领域的其他墙体节能材料 的测试中。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的装置结构示意图。
[0016] 图中，1为箱体，2为温控器的传感器探头，3为温控器，4为智能电量测量仪，5为红 外加热灯，6为电脑。
[0017] 图2为四只箱体的耗电量曲线。
[0018] 图3为TKY箱体、JSB箱体及JBB箱体的节电率曲线。
[0019] 图4、图5、图6分别为TKY箱体、JSB箱体及JBB箱体的拟合结果与节电率曲线比 较图。
[0020] 图7为节电率和热阻值的关系拟合曲线。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0022] 本实例所用的反射隔热涂料密度为37kg/m3,太阳光反射比为0. 84,半球发射率为 0. 84。
[0023] 参照图1，本实用新型的反射隔热涂料等效热阻的测试装置，包括四个等大的箱体 1，箱体内部尺寸为900mmX900mmX900mm，每个箱体的6壁面均为厚度12mm的石膏板，其 中一只箱体为参考热箱CKX箱体，第二只箱体内壁6面均匀涂有厚度0. 5_的反射隔热涂 料，为涂料热箱TKY箱体，第三只箱体外壁6面贴有厚度25mm的挤塑板，为挤塑板热箱JSB 箱体，第四只箱体外壁6面贴有厚度20mm的聚苯板，为聚苯板热箱JBB箱体；每只箱体1内 底部中心处设有一盏功率为150W的红外加热灯5,每只箱体外均设有一只温控器3 (型号 menred E51. 716)和一只智能电量测量仪4 (S350型)，温控器3与箱内红外加热灯5相连 接，温控器的传感器探头2设置在相应箱体内距箱顶300mm处，通过温控器3可自动调节红 外加热灯5的开启状态以维持热箱内设定的温度，智能电量测量仪4监测箱内的红外加热 灯5的耗电量，并将该数据传输至电脑6,四个箱体上的所有缝隙均用玻璃胶密封。
[0024] 1)用电能耗测试时，箱体内温控器温度设置为36°C，测试房内安装立式空调1台， 用于平衡室内温度，测试房间窗户用遮阳窗帘拉上，尽量避免外界太阳辐射对实验造成的 影响。在本试验期间（夏季）室内的设定温度为26°C，即保持KTC以上的热箱内外温差。 电量测量仪每隔Imin记录一次用电情况，试验测试36小时。
[0025] 各热箱用电能耗情况如图2所示，可以看出在整个36小时的测试过程中，由于加 热灯的照射，4个热箱的耗电量几乎线性上升，只在热箱内红外灯停止加热的时间段内耗电 量处于平稳状态。比较4个热箱，在整个测试过程中，耗电量从高到低依次是CKX、JBB、TKY、 JSB，至测试 36h 时亥丨j，CKX、JBB、TKY、JSB 的耗电量分别为 3. 70、2· 66、L 84、L 51 kWh，TKY (反射隔热涂料热箱）的耗电量介于JBB (20mm聚苯板保温热箱）和JSB (25mm挤塑板保温 热箱）之间。
[0026] 2)为直观比较各热箱电率随时间变化的情况，以CKX为参考，按如下计算公式：
[0028] 其中，w为箱体t时刻的节电率，Q为该箱体t时刻的耗电量，Qra为CKX箱体t时 刻的耗电量；计算获得其余各箱体的节电率随时间变化曲线图，如图3所示。
[0029] 为选取热箱平稳阶段的节电率，用origin8. 6对TKY，JSB，JBB三只箱体的节电率 曲线分别作拟合处理，为保证拟合结果和真实数据对比结果的可靠性，不作滤波处理。拟合 结果与真实实验数据对比分别如图4-6所示。
[0030] 从拟合结果可以看出，三个箱体的节电率心#、均与测试时间t成指数函 数形式：
[0032] 三者拟合优度分别为0. 949,0. 908,0. 948 ;偏差平方和分别为2. 73E-4,1. 13E-4， I. 42E-4。拟合精度较高，误差较小，拟合值和实验真实数据比较接近，观察指数函数可知， 随着测试时间的积累，节电率r,#、r/ia达平稳值时分别为46. 05%，59. 16%，31. 49%。
[0033] 3)由于三种材料(挤塑板、聚苯板、石膏板）的导热系数已知，因此可计算获得其相 应的热阻，如表1所示。
[0034] 表1三种材料的厚度及热阻
[0035] CN 204903433 U 说明书 4/4 页
[0036] 因此，CKX，JSB，JBB三个箱体对应的热阻值和节电率可列于表2 :
[0037] 表2三只箱体的节电率及热阻
[0038] 注：此处热阻(等效热阻）为各箱体的热阻，即石膏板热阻和对应材料热阻之和。
[0039] 4) CKX，JSB，JBB三个热箱对应的热阻值和节电率已知，热阻值和节电率都是材料 保温隔热性能的量化指标，由于TKY热箱节电率已经测得，试图通过插值法，利用热阻值和 节电率的相关性，推算该反射隔热涂料的等效热阻值。具体为：
[0040] 对CKX，JSB，JBB三箱体对应的节电率和热阻值构成的三个点进行拟合，获得拟合 曲线如图7所示，相关系数为0. 996,插值法适用。可获得节电率X与热阻y的关系函数， y=0. 0141x+0. 0462,则可由插值法计算该反射隔热涂料等效热阻值。
[0041] TKY箱体的热阻为0. 0141 X 46. 05+0. 0462=0. 696m2K/W，因此反射隔热涂料的等效 热阻为 〇· 696-0. 036=0. 66 m2K/W。
【主权项】
1. 一种反射隔热涂料等效热阻的测试装置，其特征在于，包括四个等大的箱体（I)，每 个箱体的6壁面均为相同厚度的石膏板，其中一只箱体为参考热箱CKX箱体，第二只箱体 内壁6面均匀涂有相同厚度的反射隔热涂料，为涂料热箱TKY箱体，第三只箱体外壁6面 贴有相同厚度的挤塑板，为挤塑板热箱JSB箱体，第四只箱体外壁6面贴有相同厚度的聚苯 板，为聚苯板热箱JBB箱体；每只箱体（1)内底部中心处设有一盏红外加热灯（5)，每只箱 体（1)外均设有一只温控器（3)和一只智能电量测量仪（4)，温控器（3)与箱内红外加热灯 (5)相连接，温控器的传感器探头（2)设置在相应箱体内距箱顶1/3~1/2处，智能电量测量 仪（4)监测箱内的红外加热灯（5)的耗电量，并将该数据传输至电脑（6)，四个箱体上的所 有缝隙均用玻璃胶密封。2. 根据权利要求1所述的反射隔热涂料等效热阻的测试装置，其特征在于，所述的四 个箱体，每个箱体的尺寸为900mmX900mmX900mm。3. 根据权利要求1所述的反射隔热涂料等效热阻的测试装置，其特征在于，所述的置 于每只箱体内的红外加热灯的功率为150W。4. 根据权利要求1所述的反射隔热涂料等效热阻的测试装置，其特征在于，所述的石 膏板厚度为12mm，反射隔热涂料厚度为0. 5mm，挤塑板厚度为25mm，聚苯板厚度为20mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种反射隔热涂料等效热阻的测试装置，是利用热箱试验，通过红外加热灯发出的光和热来模拟太阳光对测温进行照射，通过测试不同热箱的耗电量，分析反射隔热涂料热箱的节电率，并推算获得反射隔热涂料的等效热阻值。本实用新型的装置解决了目前计算反射隔热涂料等效热阻所用的方法过于繁琐的问题，可用于建筑节能领域反射隔热涂料等效热阻值的推算以及节能效果的评估，也可根据实际情况推广到本领域的其他墙体节能材料的测试中。
【IPC分类】G01N25/20
【公开号】CN204903433
【申请号】CN201520492222
【发明人】冯梦萍, 傅新, 钱匡亮, 钱晓倩, 詹树林, 赖俊英, 朱耀台
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月8日