CN110174433A - 一种相变材料储热量的测试装置及方法 - Google Patents

一种相变材料储热量的测试装置及方法 Download PDF

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Abstract

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。

Description

一种相变材料储热量的测试装置及方法
技术领域
本发明涉及储能材料领域，尤其涉及一种相变材料储热量的测试装置及方法。
背景技术
相变材料具有储热量大、相变温度平稳等特点，可以调节能源在时间、地区的匹配矛盾。尤其是近年来，企业越来越注重节能，相变材料在太阳能光热领域、谷电蓄热、空调制冷、保鲜冷冻、建筑纺织恒温、电器控温等领域挥发越来越大的作用。
相变材料的主要指标是储热量密度，即储热量的大小。目前对相变材料的储热量大小的测试方法是使用DSC仪器测试。目前这种仪器主要是集中在高校和少数有规模实力的企业。DSC仪器由国外垄断，价格昂贵，动辄二三十万人民币起步。其次商品化的相变材料主要是由多种材料复合而成的，DSC仪器测试所取样品为几毫克，当复合材料在几毫克的范围内不是均匀分布的话，所测样品很有可能无法代表真正的相变材料成分，举例说明：有时在DSC测试无机复合相变材料时有过冷现象，然而使用步冷温度测试法，即步冷温度曲线方法测试发现材料没有过冷现象。推测因为一部分复合相变材料的工艺是搅拌混合而成，对于生产以吨计量的搅拌混合工艺生产的相变材料，受制于混合机结构、时间、操作工艺、不同材料的密度、粒径、形状、极性等因素影响，商品化的复合相变材料还无法保证产品均匀度到几毫克/吨。再次DSC测定的是相变区间的相变焓，在相变材料的实际使用过程中，往往关注的是更大温度范围的储热量。这里包含潜热部分的相变焓和显热部分的储热量，例如80℃相变材料用在热水系统，人们实际需要的是60-80℃温度范围的储热量，而不仅仅是80℃的相变焓值。因此，对于多数中小企业来说，需要一种成本低、测试性能更符合实际的储热量测试方法和仪器。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种相变材料储热量的测试装置及方法，本发明装置及测试方法的成本低，测试相变温度范围广，可以根据实际需要温度范围的储热量需求来灵活设置传热介质的起始温度，同时可以计算出相变材料的相变焓；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。
本发明的具体技术方案为：一种相变材料储热量的测试装置，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。
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。
在本发明装置中，侧面保温层和保温盖采用阶梯状设计，可互相衔接扣合，能够最大限度地减少顶部热量损失。并且，本发明可以实现不同的样品同时检测对比储热量。只需制作规格相同的多个储热量测试装置，每个装置连接一路温度传感器，同时记录对比不同的样品的储热量大小。
作为优选，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。
作为优选，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。
作为优选，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。
本发明可根据保温材料、容器、传热介质的不同，可以测量35～1000℃的相变保温材料，拓展了材料的温度范围。在使用时根据实际应用需要，自由设定传热介质的起始温度，进而测量实际需要的温度区间的材料储热量。
作为优选，所述容器的材质为玻璃、不锈钢或陶瓷。
作为优选，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。目的是使相变材料在低于其本身相变温度的环境中降温相变，释放热量。
作为优选，所述底座呈圆角立方体状。
上述底座具有支撑稳定感，起到支撑作用。
一种相变材料储热量的测试方法，采用上述的测试装置，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。加热器优选电加热恒温干燥箱或者马弗炉，以上加热器必须有设置温度、控温功能以及设置温度、恒温、超温报警功能。
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；
根据能量守恒定律：
Qpcm=Q介质+Q容器+Q损失；
Qpcm=Q潜热+Q显热=q*mpcm+Cpcm*△T1*mpcm+C封装材料*△T1*m封装材料；
Q介质=C介质*△T2*m介质；
Q容器= C容器*△T2*m容器；
Q损失= C介质*△T3*m介质+C容器*△T3*m容器+Cpcm*△T3*mpcm+C封装材料*△T3*m封装材料；
U =（C介质*△T2*m介质+C容器*△T2*m容器+ C介质*△T3*m介质+C容器*△T3*m容器+Cpcm*△T3*mpcm+C封装材料*△T3*m封装材料-C封装材料*△T1*m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，℃。
本发明的测试原理为：将蓄能后的相变材料放入传热介质中，放入相变材料与容器内传热液体进行热交换，传热介质温度升高，通过温度记录仪记录温度变化，当传热介质温度上升到最高点时，此时相变材料已完成相变过程，传热介质、相变材料、容器三者温度相等。根据传热介质和容器得到的热量来推算出相变材料的储热量，且装置升温时的热损失默认装置降温时的同等时间内的降温热量，进行补偿到升温时热损失，可使结果较为精确。
在上述公式中，本发明创新地将装置的降温热损补偿到升温热损过程中，使得结果计算更精确。并且本发明选用△T3的原因在于：本装置采用多阶梯保温结构和特定的一定厚度的保温材料，因而在实际测试中，换热介质的热损温差低于1℃，对于结果的影响很少，因此热损失不是主要影响因素。同时换热介质的重量远远大于相变材料的重量，因此换热介质的升温差值通常控制在10℃之内。在换热介质小于10℃温度变化过程中，默认升温与降温的过程中保温材料导热系数是相同的，为了更准确的表征试验结果，因而采用装置降温时的同等时间内的降温热量进行补偿到升温时热损失，可使结果较为精确。
作为优选，测试在温度为10～35℃（最优选20℃）、湿度≤50%的室内进行。
作为优选，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。如此限定的具体原因是：相变材料的储热量是同等重量水的4倍到20倍，因此，相变材料与换热介质的重量比控制在4到20倍之间，比值太小，不能完全浸没相变材料，温升较大，影响保温；比值太大，换热介质太多，影响换热介质内部的传热，结果不准确。
作为优选，S1中，所述封装材料采用塑料或者金属材料；对于密度小于传热介质的相变材料，优选采用金属材料封装，金属材料优选不锈钢。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
本发明装置及测试方法的成本低（综合成本在1000-10000元之间），测试相变温度范围广（35～1000℃），可以根据实际需要温度范围的储热量需求来灵活设置传热介质的起始温度，同时可以计算出相变材料的相变焓；并且相较于传统的DSC方法，本发明对于混合性较差（10毫克内分散均匀度差的复合）的相变材料的测试结果更接近实际值。
附图说明
图1为测试装置的剖视图；
图2为测试装置的俯视图；
图3为测试装置的拆分图；
图4为测试装置的总成图；
图5为实施例1中传热介质自来水温度变化曲线；
图6为实施例1中DSC法测试所得相变焓结果图；
图7为实施例2中DSC测试结果图；
图8为实施例2中小试样品步冷曲线测试结果图；
图9为实施例2中78℃相变储热装置放热曲线；
图10为实施例2中传热介质温度变化曲线图。
附图标记为：底座1、侧面保温层2、保温盖3、容器4、传热介质5、温度传感器6、温度记录仪7、相变材料8。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
如图1-4所示，一种相变材料储热量的测试装置，包括底座1、侧面保温层2、保温盖3、容器4、传热介质5、温度传感器6和温度记录仪7。
如图2所示，底座是具有保温且支撑功能的长方体，长方体高30-～60mm之间，上下面是正方形，正方形的四角经过圆弧处理，处理弧度范围在5-～15°之间。长和宽与侧面保温层的直径相等，这样设计的目的是底座不但具有保温效果，同时具有支撑装置的作用，同时做到了占地面积最小，呈现外方内圆的视觉美观效果。
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二阶阶梯状（内层保温层厚度在20-～40mm之间，外层保温层高于内层保温层30-～50mm之间），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三阶阶梯状且与侧面保温层的阶梯状相适配；其中，最上层保温盖直径与侧面外层保温圆柱体直径相等，高度10-～20mm。中部保温盖直径与侧面内层保温圆柱体直径一致，高度30-～50mm，最下层保温盖直径与容器的内直径一致，高度20-～50mm。之所以设计阶梯套装试的保温层目的就是最大限度的减少保温盖与侧面接触面部分的热损失，经分析热损失的主要途径是保温盖与侧面保温层之间的接触部分，因为其他部分都是一体化成型的。所述容器高度在50-～1000mm之间，厚度在1-～5mm之间。
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。所述的温度传感器优选K型热电偶，放置在传热介质中央上部位置，不可以与相变材料8接触。温度传感器连接线穿过保温盖，接触部分必须是密封的。所述的温度记录仪采用RS485通讯接口，可以是单路也可以是多路通讯记录，最多不超过32路（均为现有技术）。所测的温度数据以excel格式存储下来，在计算机里分析计算。可以实现不同的样品同时检测对比储热量。制作规格相同的多个储热量测试装置，每个装置连接一路温度传感器，同时记录对比不同的样品的储热量大小。
其中，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。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。
所述容器的材质为玻璃、不锈钢或陶瓷。
当35℃＜相变材料温度≤120℃时，传热介质为水；当120℃＜相变材料温度≤120℃相变材料温度在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。目的是使相变材料在低于其本身相变温度的环境中降温相变，释放热量。
一种相变材料储热量的测试方法，采用上述的测试装置，包括以下步骤：
S1：称取相变材料并用封装材料（封装材料采用塑料或者金属材料；对于密度小于传热介质的相变材料，优选采用金属材料封装，金属材料优选不锈钢）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。加热器优选电加热恒温干燥箱或者马弗炉，以上加热器必须有设置温度、控温功能以及设置温度、恒温、超温报警功能。
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（相变材料与传热介质的重量比为（10-20）:100），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。
整个测试在温度为10～35℃（最优选20℃）、湿度≤50%的室内进行。
根据能量守恒定律：
Qpcm=Q介质+Q容器+Q损失；
Qpcm=Q潜热+Q显热=q*mpcm+Cpcm*△T1*mpcm+C封装材料*△T1*m封装材料；
Q介质=C介质*△T2*m介质；
Q容器= C容器*△T2*m容器；
Q损失= C介质*△T3*m介质+C容器*△T3*m容器+Cpcm*△T3*mpcm+C封装材料*△T3*m封装材料；
U =（C介质*△T2*m介质+C容器*△T2*m容器+ C介质*△T3*m介质+C容器*△T3*m容器+Cpcm*△T3*mpcm+C封装材料*△T3*m封装材料-C封装材料*△T1*m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，℃。
实施例1
一种相变材料储热量的测试装置，底座长宽高分别为220mm、220mm、50mm，四角经15°圆弧处理，材料选用发泡聚氨酯。侧面保温层的外层保温高度170mm，厚度30mm，内层高度120mm，厚度30mm，外直径220mm，保温盖上中下层直径分别是220mm、160mm、80mm，每层厚度均为20mm，侧面保温层和保温盖材质选用发泡聚丙烯材质。容器选用内直径为80mm、高度为120mm的敞口圆柱玻璃杯，厚度是1mm，比热容是0.7J/g，重量是175g。相变材料选择以三水醋酸钠为主要成分的复合相变材料，选取50g，比热容是2.3 J/g℃，采用1.8g的聚丙烯密封袋密封，密封袋比热容是1.4 J/g℃。传热介质选取自来水300克。温度记录仪采用市售单通道产品，温度传感器采用K型热电偶，放置于自来水的的上部中央位置，温度传感线密封于保温盖的中央，与温度记录仪连接，温度记录仪里数据以Excel格式存储，在计算机里计算分析数据。测试室温是20℃，湿度30%。
测试方法如下：
S1：将相变材料放入恒温热干燥箱内加热，设置温度为70℃，直至相变材料温度到达70℃。
S2：在玻璃杯中加入自来水，恒温保持20min后，记录开始温度均是17.3℃（Tmin），打开保温盖，将相变材料放入容器内底部中央，封闭保温盖，开始记录容器内液体的温度。
S3：经过25min（t1～t2）后，液体水温上升到28.5℃（Tmax）不再上升，开始自然降温，记录经过25min（t2～t3）后液体温度为27.6℃（Tc）。
S4：温度记录仪里数据以Excel格式存储，在计算机里计算分析数据。根据公式计算出在17.3～70℃内相变材料的单位储热量U=342J/g。相变焓q=254.9 J/g。传热介质自来水温度变化曲线见图5所示。
该材料经过DSC测试：相变焓是259J/g，如图6所示。通过对比可知，误差率=（1-254.9/259）*100%≈1.6%＜10%，说明本方法和装置测试结果准确率较高。
实施例2
检测78℃相变温度的相变材料在50℃传热介质的释放热量。在工业供暖领域，特别是采用风机盘管的用户端，对热源的要求是＞55℃。对于某相变温度是78℃的相变材料，当充满热量时，它的可利用热量包含潜热和显热两部分，具体是指55～80℃的温度范围的热量。此时，采用DSC测试仅仅测试的是相变潜热部分，同时对于生产上以吨计的相变复合成品，DSC测试所用的样品数量以毫克计算，有时不能代表整个生产样品。商品化的相变储热装置，比如封装有1吨或者0.6吨不等的相变材料，对于测试整个相变储热装置的储热量，可以采用耗电量测试法，即采用电能转化为导热介质的热能，通过储热装置的换热器换热，相变材料将热量储存起来。通过统计耗电量进而评估相变材料的储热量，这种方法对于工业大型相变储热装置是准确的，然而，这种方法往往消耗大量电力、时间和人力，因而不适合实验室研发快速多次测试，往往适合于型式检验。
比如图7所示，采用DSC测试的78℃的复合相变材料，具有过冷现象。而采用步冷曲线测试法（图8，试验条件：采用70克样品，热烘箱加热到80℃，室温自然冷却）或者采用储热装置电量测试法测试该材料放热过程中均没有过冷现象（图9）。说明在批量生产混合型相变材料时，采用DSC方法有时是不合适的。
采用实施例1中的自制相变材料储热量的测试装置，相变材料选择以八水氢氧化钡为主要成分的复合相变材料，选取40g，比热容是2.1 J/g℃，采用1.8g的聚丙烯密封袋密封，密封袋比热容是1.4 J/g℃。传热介质选取自来水300克。温度记录仪采用市售产品，温度传感器采用K型热电偶，放置于自来水的的上部中央位置，温度传感线密封于保温盖的中央，与温度记录仪连接，温度记录仪里数据以Excel格式存储，在计算机里计算分析数据。测试室温是30℃，湿度35%。
测试方法如下：
S1：将相变材料放入恒温热干燥箱内加热，设置温度为82℃，直至相变材料温度到达80℃。
S2：在玻璃杯中加入热的自来水，恒温20min后，记录开始温度均是50℃（Tmin），打开保温盖，将相变材料放入容器内底部中央，封闭保温盖，开始记录容器内液体的温度。
S3：经过54min（t1～t2）后，液体水温上升到57℃（Tmax）不再上升，开始自然降温，记录经过54min（t2～t3）后液体温度为56.5℃（Tc）。
S4：温度记录仪里数据以Excel格式存储，在计算机里计算分析数据。根据公式计算出在56.5～80℃内相变材料的单位储热量U=259.9J/g。相变焓q=211.6 J/g。传热介质自来水温度变化曲线见图10所示。
可以看出，测试的放热相变焓较接近于DSC测试的吸热相变焓，而DSC测试的存在的过冷现象无论在实验室步冷曲线测试中还是在成品放热测试中，均没有观察到。同时DSC无法测试可利用的温度区间段的放热量，这个温度区间包含了潜热值和相变温度前的显热值。而采用本发明方法可以测试生产工程需要的温度段的放热量。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

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=q*mpcm+Cpcm*△T1*mpcm+C封装材料*△T1*m封装材料；
Q介质=C介质*△T2*m介质；
Q容器= C容器*△T2*m容器；
Q损失= C介质*△T3*m介质+C容器*△T3*m容器+Cpcm*△T3*mpcm+C封装材料*△T3*m封装材料；
U =（C介质*△T2*m介质+C容器*△T2*m容器+ C介质*△T3*m介质+C容器*△T3*m容器+Cpcm*△T3*mpcm+C封装材料*△T3*m封装材料-C封装材料*△T1*m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。
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