【摘要】本文采用标定实验系统对研制出的防护热箱进行标定分析。获得了不同实验测试工况下箱体四周传热量、箱体其他传热量、标定板传热量与总热流量的标定公式，同时获得了不同热流量下箱内温度的变化范围，并指出了标定公式的适用范围和条件，为利用防护热箱测试蒸发隔热模块提供了实验基础。
【关键词】蒸发屋面；隔热膜快；热箱；标定
1 引言
但是基于多孔材料的蒸发隔热技术涉及多孔介质的热湿耦合传递，仅通过实际气候条件下的实验测试难以准确获得其水力传导系数、湿扩散系数及表观当量热阻等物性参数和热湿耦合传递规律。因此本课题组设计并研制出用于测试生态屋面蒸发隔热模块的实验室防护热箱，以期通过调节实验测试模块上下表面环境参数，从而得到其热湿耦合传递特性和蒸发隔热规律。
2实验测试装置及流程
2.1 实验测试装置
生态蒸发隔热模块的热湿耦合传递特性和蒸发隔热规律采用防护热箱法进行测试，防护热箱由内外箱两部分组成，其构造从里到外依次为：镀锌板、聚苯乙烯泡沫填充物、镀锌板。里外均用黑漆喷镀。实验测试标定环境工况为：室内温度27.3℃～27.7℃，环境相对湿度在60.5%～73.6%。
标定板采用挤缩聚苯乙烯板：尺寸长×宽×厚为660mm×660mm×50mm；主要热工性能，导热系数为0.0493W/（m.K）。
2.2 实验测试流程
为了获得实验室防护热箱的标定特性规律，本文于广州的夏天（9月28日―10月3日）对实验室防护热箱的四周散热量、其它散热量、内箱箱内温度进行了测试。温度测试分别选取内箱各个壁面中心、内外箱悬空中心、标定板上下表面、内箱中心悬空。实验连续测试7个小时，每隔5分钟记录一次数据。
实验测试标定流程：通过所设置的高精度交流稳压器获得稳定的输出电压，并通过调压器调节加热器电压，从而调节防护热箱内加热器的加热量，获得不同的加热工况。利用温控装置控制外箱加热器的开启与关闭，从而使内外箱温度基本保持一致。防护热箱内外表面的温度分别由设置在箱内外表面温度传感器进行测试，并通过温度采集仪进行采集；利用电力采集仪记录轴流风机的功率、功率因数。
3 实验测试结果及分析
3.1 实验测试工况
防护热箱内箱内外壁面温度、标定板内外表面温度和内外箱箱内温度是标定计算的重要参数。其中保证内外箱箱内温度相等是其它计算的前提，不同工况下内外箱箱内温度、加热时间以及温差如表1所示。
3.2 准稳态传热状态的判定
当箱体处于相对稳定传热平衡状态时，意味着加热器加热量、箱体传热量、箱体蓄热量和标定板传热量处于相对稳定传热状态，亦即箱体标定处于稳定状态时段。判定箱体处于相对稳定传热状态是确定防护热箱内箱传热量、蓄热量的重要指标。一般情况下，可以通过标定板内外两侧的温差变化、内箱箱体壁面内外两侧的温差变化、内外箱箱内温度差值等参数变化来进行判定。本文通过内外箱箱内温度的变化来判定箱体是否进入相对稳定传热状态。从图2可以得出：不同标定工况下内外箱箱内温度温差随时间的变化规律大致相同，在开始加热的3个小时内，温差随时间逐渐缩小；3至5个小时内曲线趋于平缓；5至7个小时内，曲线基本水平，温差随时间的增加而不变。与此同时不同加热工况进入相对稳定传热状态的时间大致相同。不同工况下加热时间、准稳态阶段的选取如表1所示。
3.3 传热量的标定分析
不同标定工况下内箱箱体的四周散热量、其它散热量与箱体总热流量的关系，标定板传热量与箱体总热流量的关系。
不同实验工况下随着总热流量的不断增加，内箱的箱体散热量、其它散热量呈线性随之增加；与此同时，通过标定板的传热量也随总热流量的增加而增大，从回归公式看，相关系数的平方可以达到0.9959，说明此线性回归公式的应用准确性高，为后续生态蒸发隔热模块性能测试提供很好的标定公式基础。
4 实验测试结论
从上述标定实验结果可以分析得出以下一些结论：
（2）在实验标定环境工况下，箱体总热流量与内箱箱体四周散热量、内箱其他散热量、标定板传热量以及内箱箱内温度均表现出良好的线性相关关系，其相关系数分别为0.89
5
1、0.97
1
8、0.9743和0.9645，反映出箱体总热流量与内箱箱体四周散热量及其他散热量在相对稳定传热阶段具有良好的线性稳定关系；
（3）在25V～45V不同实验测试工况下，内外箱箱内温度之差介于0.62℃～0.99℃之间，满足防护热箱控制要求；且各实验测试工况下内箱箱体四周散热量与箱体总热流量的比值范围为0.118～0.149，所占份额很小且基本稳定；
5 结束语
用于测试蒸发隔热模块的防护热箱的标定是准确进行隔热实验的前提与基础，本文对测试用防护热箱进行了不同工况下的实验研究，获得了该防护热箱内箱箱体蓄热量、四周传热量与加热量的函数关系式及比值范围，同时获得了内箱箱体温度的变化范围，该实验结果可为模块的蒸发隔热实验提供必要的标定数据和良好的实验测试基础。不足之处，通过标定板的热量仅占总加热的51.5%，而其它散热量占总加热量多达35.6%，这是实验装备需要改进的地方，尽量使通过标定板的热量占总加热量的90%以上。
