ICS91.100.01 Q61 JC 备案号：38941-2013 中华人民共和国建材行业标准 JC/T2111—2012 建筑材料相变调温性能测试方法 Testing for phase change temperature-adjustable performance of buildingmaterials 2012-12-28发布 2013-06-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 3发布 JC/T2111—2012 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会（SAC/TC195)归口。 本标准主要起草单位：中国建筑材料科学研究总院、深圳广田装饰集团股份有限公司、信阳天意节 能技术有限公司、北京仁创科技集团有限公司、深圳宜丽环保科技有限公司、邯郸开发区鑫玉建材有限 公司、大连富罗建材有限公司、（华宇集团）青县华宇建材有限公司。 本标准主要起草人：李海建、冀志江、李少强、王静、王建春、秦升益、吴少勇、魏连云、张志忠、 王立新、侯国艳、王晓燕。 本标准委托中国建筑材料科学研究总院负责解释。 本标准为首次发布。 JC/T2111—2012 建筑材料相变调温性能测试方法 .1范围 本标准规定了建筑材料相变调温性能的测试方法。 本标准适用于建筑材料及其制品的调温性能的测试。 术语和定义 2 下列术语和定义适用于本文件。 2. 1 相变调温性能 temperature-adjustableperformanceofphasechange 物质通过相变方式调节局部空间温度的性能，以相变温度和相变潜热表征。 2. 2 相变温度 phasechangetemperature 在某一特定温度下，物质吸收或释放热量从一种物相转变为另一种物相，此温度称为相变温度。相 变温度可以是一个温度点，也可以是一个温度范围。单位为摄氏度（℃）。 2. 3 相变潜热 phasechangelatentheat 单位质量物质在一定温度条件下，从一种相完全转变为另一种相时吸收或放出的热量。单位为千焦 每千克（kJ/kg）。 符号和单位 3 表1中的符号和单位适用于本文件。 表1 符号和单位 符号 量 单位 T. 试样的初始温度（测试相变潜热过程） 0. 试验水加入绝热封闭系统时的温度（测试相变潜热过程） T2 试样容器放入绝热封闭系统时试验水的温度（测试相变潜热过程） T, 试样和试验水达到的平衡温度（测试相变潜热过程） 7. 假设无试样放入试验水降到的理论温度（测试相交潜热过程） Ts 试样相变的开始温度 Te 试样相变的结束温度 ℃ T, 试样的初始温度（测试比热容过程） c T. 试验水加入绝热封闭系统时的温度（测试比热容过程） ℃ T, 试样容器放入绝热封闭系统时试验水的温度（测试比热容过程） T.o 试样和试验水达到的平衡温度（测试比热容过程） JC/T2111—2012 表1（续） 符号 单位 Tn 假设无试样放入试验水降到的理论温度（测试比热容过程） ℃ m, 试样容器的质量 kg m2 试样容器和试样的共同质量 kg ms 试样的质量 kg me 试验水的质最（测试相变潜热过程） kg ms 试验水的质量（测试比热容过程） kg c 试样的比热容 kJ/(kg-℃) H 试样的相变潜热 kJ/kg 原理 将不同温度物质放入一个绝热封闭系统中，高温物质放热降温，低温物质吸热升温，最终达到热平 衡温度，并且高温物质的放热量等于低温物质的吸热量。在本标准中，以水作为放热的高温物质，相变 材料作为吸热的低温物质，通过测定水和相变材料的质量和温度，绘制水和相变材料的温度变化曲线， 得到相变材料的相变温度，计算相变材料的吸热量和比热容，最后计算出相变材料的相变潜热。 5仪器和设备 5.1测试系统 5.1.1 绝热封闭箱 绝热封闭箱为内壁边长为（500土50)mm的立方体，绝热封闭箱的传热系数小于1.35W/（m·K）。保 温箱两侧面中心各开有密封孔，安装2个热电偶（见图1）。 说明： 热电偶： 1- 2——试样： 3—试样容器： 4——绝热封闭箱： 5——无纸记录仪； 6——水面。 图1 建筑材料相变调温性能测试系统示意图 2 JC/T2111—2012 5.1.2无纸记录仪 要求至少10路输入输出端口，实时显示测量数据，记录问隔可从10s到1h多档选择。 5.1.3热电偶 采用Pt100，精度为0.1℃。 5.1.4试样容器 采用铝盒，体积为300mm×300mm×300mm，铝盒壁厚不大于0.5mm。 5.2恒温箱 温度范围为10℃~100℃，功率为1kW以上，容积大于450mm×450mm×450mm。 5.3电子天平 最小量程大于5kg，精度为0.1g。 6试验方法 6.1环境条件 室内温度保持在（23士3）℃范围内；相对湿度不大于50%。 6.2试验步骤 6.2.1测定相变温度 6.2.1.1制备试样 本测试方法采用的样品应为成品状态，样品的颗粒度不大于3mm，总体积不小于0.03m。先称取 试样容器的质量，记为ml；然后把试样装入试样容器中，称取质量，记为m2：然后用m2减去m得到 试样的质量，记为m3。试样装入试样容器后再装载3个热电偶，安装部位参见图1。然后盖上容器盖， 放入恒温箱中恒温，恒温箱的温度保持为（10土1)℃，待试样温度恒定后，记下温度为T。（见图2)。 时间 图2 相变温度测试中试验水和试样的温度变化图 3 JC/T2111—2012 6.2.1.2制备试验水 取自来水约30L，加热到80℃以上，作为试验水备用。 6.2.1.3加入试样 将试验水倒入绝热封闭箱中，此时温度记为Ti，3h后打开箱盖，将恒温箱中的试样容器取出并迅 速放入绝热封闭箱中，试样容器上表面与水面持平，盖上箱盖，此时的水温记为T2（见图2），无纸记录 仪自动记录各热电偶温度变化。 6.2.1.4测量平衡温度 当绝热封闭系统中试样和试验水达到热平衡，温度一致后，记为T（见图2)，再保持3h，随后取 出试样容器，放到室温下降温，称取试验水的质量，记为m。 6.2.1.5绘制试验水和试样温度变化图 从无纸记录仪中导出热电偶数据，以时间为横坐标，温度为纵坐标作图。试验水和试样的温度变化 曲线如图2所示。虚线T:-T是通过曲线T-T:拟合出来的无试样放入绝热封闭系统时试验水的降温曲 线，虚线T-T与通过T的垂直线交于T点。 6.2.1.6确定试样的相变温度 试样的相变温度范围为Ts～Te，可以从试样的升温曲线图2中可以直接得出。温度Ts、T的位置由 温度拐点两边曲线斜率变化最大处切线的交点确定。 6.2.2测定试样比热容 6.2.2.1恒温试样 把试样容器放入恒温箱中，恒温箱的温度保持为T，T大于Te，最好接近T（见图3)，待试样温度 恒定后，记下温度为T。 T 度 时间 图3比热容测试中试验水和试样的温度变化图 6.2.2.2制备试验水 取自来水约30L，加热到80℃以上，作为试验水备用。 4 JC/T2111—2012 6.2.2.3加入试样 将试验水倒入绝热封闭箱中，此时温度记为Ts，3h后打开箱盖，将恒温箱中的试样容器取出并迅 速放入绝热封闭箱中，试样容器上表面与水面持平，盖上箱盖，此时的水温记为T。（见图3），无纸记录 仪自动记录各热电偶温度变化。 6.2.2.4测量平衡温度 当绝热封闭系统中试样和试验水达到热平衡，温度一致后，记为To（见图3)，再保持3h，随后取 出试样容器，放到室温下降温，称取试验水的质量，记为ms。 6.2.2.5绘制试验水和试样温度变化图 从无纸记录仪中导出热电偶数据，以时间为横坐标，温度为纵坐标作图。试验水和试样的温度变化 曲线如图3所示。虚线Tg-Ti是通过曲线T-T拟合出来的无试样放入绝热封闭系统时试验水的降温曲 线，虚线T。-T与通过Tio的垂直线交于Tu点。 7结果计算 7.1试样比热容的计算 试样的比热容按公式（1)计算，计算结果保留两位小数。 4.2×m,(T, -To) (1) m,(Tio -T,) 式中： 试样的比热容，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/（kg℃)]： 4.2——水的比热容为4.2千焦每千克每摄氏度[kJ/(kg.℃)] ms" 试样的质量，单位为千克(kg)： 试验水的质量，单位为千克(kg)； ms- Ti- 一试样的初始温度，单位为摄氏度（℃）： Tio-—一试验水和试样达到的平衡温度，单位为摄氏度（℃C)； T一一试验水降到的理论温度（假设无试样加入），单位为摄氏度（℃)： 7.2试样相变潜热的计算 试样的相变潜热按公式（2)计算，计算结果保留一位小数。 (2) m 式中： H-—试样的相变潜热，单位为千焦每千克(kJ/kg)； 4.2一一水的比热容为4.2千焦每千克每摄氏度[kJ/(kg·℃)] 一试样的比热容，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/（kg·℃)]： 一试样的质量，单位为干克（kg)； m3 m:- 试验水的质量，单位为千克（kg)： T一一试样的初始温度，单位为摄氏度（℃C)：