JCT 2339-2024《地暖用相變儲能材料及構(gòu)件》

ICS91.100.99CCSQ22JC代替JC/T2339—2015Phasechangeenergystoragematerialsandcomponentsf（本草案完成時間：2023.09.27）IJC/T2339—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替JC/T2339—2015《地暖用相變儲能材料及構(gòu)件》，與JC/T2339—2015相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術變化如下：——刪除了“相變潛熱”和“單位面積相變儲熱量”的術語（見2015年版的3.2和3.5）；——增加了“過冷度”、“工作溫度區(qū)間”、“有效放熱量面密度”、“濕法施工”與“干法施工”的術語（見第3章）；——更改了地暖用相變儲能材料及構(gòu)件的分類與標記（見第4章，2015年版的第4章）；——更改了地暖用相變儲能材料對相變溫度和循環(huán)壽命的要求（見6.1，2015年版的6.1）；——增加了地暖用相變儲能材料對過冷度、工作溫度區(qū)間內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量、導熱系數(shù)以及燃燒性能的要求（見6.1）；——刪除了地暖用相變儲能材料對相變潛熱的要求（見2015年版的6.1）；——刪除了地暖用相變儲能構(gòu)件對單位面積相變儲熱量的要求（見2015年版的6.2）；——增加了地暖用相變儲能構(gòu)件對相變材料、外觀、尺寸、有效放熱量面密度、密封性能以及燃燒性能的要求（見6.2）；——增加了地暖用相變儲能材料工作溫度區(qū)間內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量、導熱系數(shù)、循環(huán)壽命和燃燒性能的測試方法（見7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5和7.1.6）；——增加了地暖用相變儲能構(gòu)件外觀、尺寸、有效放熱量面密度、密封性能與燃燒性能的測量方法（見7.2.1、7.2.2、7.2.3、7.2.6和7.2.7）；——更改了出廠檢驗的項目內(nèi)容（見8.2，2015年版的8.2）；——更改了地暖用相變儲能材料及構(gòu)件的包裝要求（見9.1——刪除了地暖用相變儲能材料壽命測試方法和單位面積相變儲能量測試方法（見2015年版的附錄B和附錄C）；——增加了相變儲能材料過冷度的測試方法（見附錄A）——更改了地暖用相變儲能構(gòu)件耐冷熱循環(huán)性能的測試方法（見附錄B，2015年版的附錄D）。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本文件由建材行業(yè)環(huán)境友好與有益健康建筑材料標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：中國建筑材料科學研究總院有限公司、浙江大東吳集團建設有限公司、江蘇昂彼特堡能源集團有限公司、深圳大學、中石化南陽能源化工有限公司、洛陽瑞昌環(huán)境工程有限公司、深圳國信儲能技術有限公司、貴州上乘新能源科技有限責任公司、海鷹空天材料研究院（蘇州）有限責任公司、中國科學院青海鹽湖研究所、河南思特瑞節(jié)能科技有限公司、北京宇田相變儲能科技有限公司、深圳航美新材料科技有限公司、中建新疆建工集團第一建筑工程有限公司、中建三局第一建設工程有限責任公司、中鐵十八局集團第五工程有限公司、中鐵二十二局集團電氣化工程有限公司、中鐵二十二局集團有限公司廈門分公司、中鐵二十二局集團第六工程有限公司、軍委機關事務管理總局。JC/T2339—XXXX本文件主要起草人：王永超、冀志江、解帥、王靜、朱培林、宋岷樺、姚金煜、崔宏志、楊海賓、李國紅、邵松、唐聚園、溫偉東、繆松男、金兆國、海春喜、冷光輝、杜兔平、李鵬、陳剛、車海寶、王遠航、曹文權、陳延軍、馬起柱，張文志、陳延軍、王富春、陳明雄、冀峻星。本文件于2015年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。1JC/T2339—XXXX地暖用相變儲能材料及構(gòu)件本文件規(guī)定了地暖用相變儲能材料及構(gòu)件的分類與標記、通則、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及包裝、標志、運輸和貯存。本文件適用于與地暖施工配套使用的具有相變儲能功能的材料及構(gòu)件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB175—2023通用硅酸鹽水泥GB/T8489—2006精細陶瓷壓縮強度試驗方法GB8624—2012建筑材料及制品燃燒性能分級GB/T10592高低溫試驗箱技術條件GB/T14402建筑材料及制品的燃燒性能燃燒熱值的測定GB/T15171—1994軟包裝件密封性能測試方法GB/T20284建筑材料或制品的單體燃燒試驗GB/T32064—2015建筑用材料導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)瞬態(tài)平面熱源測試法JC/T2111建筑材料相變調(diào)溫性能測試方法JC/T2657—2022無機水合鹽相變材料循環(huán)壽命測試方法JG/T238混凝土標準養(yǎng)護箱JGJ52—2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準JGJ63混凝土用水標準3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1相變溫度phasechangetemperature在某一特定溫度下，物質(zhì)吸收或釋放熱量從一種物相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物相，此溫度為相變溫度。注：相變溫度可以是一個溫度點，也可以是一個溫度范圍。3.2過冷度degreeofsupercooling2JC/T2339—XXXX液態(tài)物質(zhì)冷卻到平衡凝固溫度下的某一溫度開始結(jié)晶凝固的現(xiàn)象稱為過冷，平衡凝固溫度與該溫度的差值稱為過冷度。3.3工作溫度區(qū)間workingtemperaturerange某一相變材料在穩(wěn)定工況條件下蓄放熱所對應的溫度范圍。[來源：JC/T2657—2022，3.3]3.4地暖用相變儲能材料phasechangeenergystoragematerialsforfloorheating利用相變過程吸收、儲存、釋放熱量并能與地暖配套使用的材料。3.5地暖用相變儲能構(gòu)件phasechangeenergystoragecomponentsforfloorheating內(nèi)部封裝地暖用相變儲能材料并能與地暖配套使用的構(gòu)件。3.6有效放熱量面密度effectiveheatreleasedperunitarea地暖用相變儲能構(gòu)件的有效放熱量與構(gòu)件水平截面面積的比值。3.7濕法施工wetconstruction以現(xiàn)澆混凝土（或水泥砂漿）作為地暖填充層的施工方法。3.8干法施工dryconstruction無需混凝土（或水泥砂漿）回填，直接在地暖加熱部件上方（或下方）鋪設相變儲能構(gòu)件的施工方法。4分類與標記4.1分類按施工方法，地暖用相變儲能材料及構(gòu)件分為：濕法施工地暖用相變儲能材料（W—PCM）及構(gòu)件（W—PCC）和干法施工地暖用相變儲能材料（D—PCM）及構(gòu)件（D—PCC）。4.2標記4.2.1地暖用相變儲能材料按產(chǎn)品名稱、本文件編號、相變溫度、工作溫度區(qū)間內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量、工作溫度區(qū)間的順序標記。示例：相變溫度為36.5℃,工作溫度區(qū)間（25.0℃~50.0℃)內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量為250kJ的濕法施工地暖用相濕法施工地暖用相變儲能材料JC/T2339—36.5—250（253JC/T2339—XXXX4.2.2地暖用相變儲能構(gòu)件按產(chǎn)品名稱、本文件編號、相變溫度、工作溫度區(qū)間內(nèi)有效放熱量面密度的順序標記。干法施工地暖用相變儲能構(gòu)件JC/T2339—35.0~36.0—1500（305通則地暖用相變儲能材料應對人體無害，安全性應符合非危險化學品相關標準的規(guī)定。6技術要求6.1地暖用相變儲能材料地暖用相變儲能材料的技術要求應符合表1的規(guī)定。表1地暖用相變儲能材料的技術要求123456 6.2地暖用相變儲能構(gòu)件地暖用相變儲能構(gòu)件的技術要求應符合表2的規(guī)定。表2地暖用相變儲能構(gòu)件的技術要求12相變儲能構(gòu)件表面不準許有穿透性孔洞、金屬3厚度方向最大尺寸≤3544JC/T2339—XXXX表2（續(xù)）5678—求a地暖用相變儲能構(gòu)件的形狀和尺寸偏7試驗方法7.1地暖用相變儲能材料的性能測試7.1.1相變溫度按JC/T2111的規(guī)定進行。7.1.2過冷度按附錄A的規(guī)定進行。7.1.3工作溫度區(qū)間內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量按JC/T2657—2022中附錄B的規(guī)定進行。7.1.4導熱系數(shù)按GB/T32064—2015中塊狀樣品的規(guī)定進行制樣和測試。根據(jù)樣品預估導熱系數(shù)范圍，宜按表3選擇探頭半徑、測試總時間以及輸出功率。表3探頭和設置參數(shù)參考表7.1.5循環(huán)壽命按JC/T2657—2022的規(guī)定進行。7.1.6燃燒性能按GB/T14402與GB/T20284的規(guī)定進行。5JC/T2339—XXXX7.2地暖用相變儲能構(gòu)件7.2.1外觀在光線充足環(huán)境下，近距離目視檢查地暖用相變儲能構(gòu)件的外觀情況，并記錄結(jié)果。7.2.2尺寸在室溫條件下，用鋼卷尺分別在長度和寬度的兩個對應面的不同位置各測量3個尺寸，取最大值（Lmax，Bmax精確至1mm。7.2.3有效放熱量面密度7.2.3.1取出相變儲能構(gòu)件中全部相變材料，用電子天平稱取質(zhì)量（m），精確到1g。7.2.3.2在室溫條件下，測量并計算相變儲能構(gòu)件水平截面積，精確至1mm2。7.2.3.3有效放熱量面密度按公式（1）進行計算，計算結(jié)果保留到小數(shù)點后第3位。式中：σ——相變儲能構(gòu)件的有效放熱量面密度實測值，單位為千瓦時每平方米（kWh/m2m——相變儲能構(gòu)件中全部相變材料的質(zhì)量，單位為克（g）；Qm——工作溫度區(qū)間內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量，單位為焦每克（J/gSPCC——相變儲能構(gòu)件的水平截面面積，單位為平方毫米（mm2）。7.2.3.4工程設計值按公式（2）進行計算，計算結(jié)果保留到小數(shù)點后第3位。σcal=β·τf(α?Q+1×10?3qh·S)/式中：σcal——相變儲能構(gòu)件的有效放熱量面密度工程設計值，單位為千瓦時每平方米（kWh/m2Q——房間總熱負荷，單位為千瓦時（kWh）；qh——房間單位面積平均戶間傳熱量（戶間空氣溫差＞5℃時考慮,取q?=7W/m2單位為瓦每平方米；S——房間內(nèi)使用面積，單位為平方米（m2τf——相變供熱有效持續(xù)時間，單位為小時（h）；α——間歇供暖熱負荷修正系數(shù)，濕法施工地暖取1.1，干法施工地暖取1.3；β——考慮家具等遮擋的安全系數(shù)，取1.05。SPCC,i——相變儲能構(gòu)件的水平截面面積，單位為平方米（m2n——室內(nèi)相變儲能構(gòu)件的鋪設數(shù)量。7.2.4耐冷熱循環(huán)性能按附錄B的規(guī)定進行。7.2.5抗壓強度按GB/T8489—2006中第6章規(guī)定進行。6JC/T2339—XXXX7.2.6密封性能應置于水下30mm深，按GB/T15171—1994中8.1的規(guī)定進行。7.2.7燃燒性能按GB8626與GB/T20284的規(guī)定進行。8檢驗規(guī)則8.1檢驗分類檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。8.2出廠檢驗8.2.1地暖用相變儲能材料的出廠檢驗項目包括相變溫度、過冷度以及工作溫度區(qū)間內(nèi)單位質(zhì)量有效放熱量。8.2.2地暖用相變儲能構(gòu)件的出廠檢驗項目包括外觀質(zhì)量、尺寸以及有效放熱量面密度。8.3型式檢驗8.3.1地暖用相變儲能材料的型式檢驗項目為6.1所列的全部技術要求。8.3.2地暖用相變儲能構(gòu)件的型式檢驗項目為6.2所列的全部技術要求。8.3.3有下列情況之一時，應進行型式檢驗：a)正常生產(chǎn)情況下，每年至少進行一次；b)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；c)正式生產(chǎn)后，當原料、配方、工藝改變可能影響產(chǎn)品性能時；d)產(chǎn)品停產(chǎn)半年后恢復生產(chǎn)時；e)檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時。8.4組批與抽樣8.4.1地暖用相變儲能材料同一生產(chǎn)工藝連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)10t的產(chǎn)品為一批，不足10t的也定為一批。每批抽樣1組，每組10kg，其中5kg用于檢測，5kg用于留樣。8.4.2地暖用相變儲能構(gòu)件同一規(guī)格、同一生產(chǎn)工藝連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)5000m2的產(chǎn)品為一批，不足5000m2的也定為一批。每批抽樣1組，每組2m2，其中1m2用于檢測，1m2用于留樣。8.5判定規(guī)則8.5.1地暖用相變儲能材料7JC/T2339—XXXX檢驗結(jié)果均達到6.1的技術要求時則判定該批產(chǎn)品合格；若有兩項及以上結(jié)果不符合要求，即判定該批產(chǎn)品不合格。若只有一項不合格，則用留樣對不合格項目進行復檢。復檢結(jié)果符合要求，則判該批產(chǎn)品為合格；若仍不符合要求，則判該批產(chǎn)品為不合格。8.5.2地暖用相變儲能構(gòu)件檢驗結(jié)果均達到6.2的技術要求時則判定為該批產(chǎn)品合格；若有兩項及以上結(jié)果不符合要求，即判定該批產(chǎn)品不合格。若只有一項不合格，則用留樣對不合格項目進行復檢。復檢結(jié)果符合要求，則判該批產(chǎn)品為合格；若仍不符合要求，則判該批產(chǎn)品為不合格。9包裝、標志、運輸和貯存9.1包裝9.1.1地暖用相變儲能材料采用具有防水、防潮性能的柔性密封袋或密閉容器包裝。9.1.2地暖用相變儲能構(gòu)件采用木箱或硬紙箱包裝，外用塑料打包帶捆扎。9.2標志包裝標志內(nèi)容應包括產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)廠家及詳細地址、商標、標記、規(guī)格、數(shù)量、生產(chǎn)日期或批號9.3運輸和貯存產(chǎn)品運輸和貯存過程中應避免重壓、沖撞、暴曬、淋雨。產(chǎn)品應貯存于干燥通風的庫房內(nèi)，庫房溫度不應高于28℃。8JC/T2339—XXXX相變儲能材料過冷度測試方法A.1原理通過將相變儲能材料加熱至高于相變溫度的某一適當溫度后，迅速置入另一低于相變溫度的恒溫環(huán)境中進行冷卻，得到相變材料溫度隨時間的變化曲線，根據(jù)冷卻曲線上的特征溫度計算相變儲能材料的過冷度。A.2儀器與裝置A.2.1電子天平精度為0.1g。A.2.2試管試管為帶聚四氟乙烯內(nèi)涂層的304不銹鋼試管，試管外徑15mm，長度150mm，試管壁厚為（0.5±0.1）mm。A.2.3過冷度測試試驗箱A.2.3.1試驗箱裝置結(jié)構(gòu)試驗箱由恒溫（空氣浴）加熱倉、恒溫（空氣?。├鋮s倉、溫度傳感器、溫度記錄儀等組成，裝置結(jié)構(gòu)如示意圖A.1所示。標引序號說明：2——恒溫（空氣?。┘訜醾}；3——溫度記錄儀；4——恒溫（空氣浴）冷卻倉；5——溫度傳感器。圖A.1過冷度測試試驗箱結(jié)構(gòu)示意圖A.2.3.2試驗箱性能要求9JC/T2339—XXXX試驗箱應滿足以下要求：a）恒溫加熱倉：最高加熱溫度不低于60℃,控溫精度±1℃;b）恒溫冷卻倉：最低制冷溫度不高于10℃,控溫精度±1℃;c）溫度記錄儀采樣時間間隔為10s。A.3樣品與取樣要求相變儲能材料送檢樣品狀態(tài)為粉體或顆粒。相變儲能構(gòu)件中相變材料取樣要求：有二次封裝結(jié)構(gòu)的相變儲能構(gòu)件應先除去外部二次封裝材料，取出內(nèi)部一次封裝的相變芯材，打開相變儲能構(gòu)件（或相變芯材）封口，取出不少于100g的相變材料，研磨至顆粒狀備用。A.4測試步驟A.4.1用電子天平稱取25.0g樣品材料，裝入樣品試管中，用連接有Pt100溫度傳感器的橡膠塞塞緊試A.4.2打開過冷度測試試驗箱與溫度記錄儀，參考表A.1設置加熱倉加熱溫度與冷卻倉冷卻溫度。表A.1試驗箱溫度設置參數(shù)A.4.3待過冷度測試實驗箱溫度達到設定溫度后，將裝有樣品的試管放入加熱倉中進行加熱，3h后取出樣品試管，再迅速放入冷卻倉中冷卻2h。再重復上述操作兩次。A.4.4從溫度記錄儀中導出測試樣品的溫度-時間數(shù)據(jù)，并繪制樣品溫度變化曲線。A.5結(jié)果處理A.5.1特征溫度確定典型樣品降溫曲線上極值點所對應的溫度即為特征溫度，其中極小值點所對應的溫度（r1）為相變材料起始結(jié)晶凝固溫度，極大值點所對應的溫度（r2）為相變材料平衡凝固溫度，如圖A.2所示。圖A.2典型樣品升溫/降溫曲線A.5.2過冷度計算典型樣品降溫曲線過冷度按公式（A.1）計算，計算結(jié)果保留1位小數(shù)。式中：JC/T2339—XXXXΔT——過冷度；i——試驗次數(shù)；3——試驗總次數(shù)；r1——相變材料起始結(jié)晶凝固溫度，單位為攝氏度(℃)。r2——相變材料起始平衡凝固溫度，單位為攝氏度(℃)。非典型樣品降溫曲線上無極值點，過冷度為0℃,如圖A.3所示。圖A.3非典型樣品升溫/降溫曲線JC/T2339—XXXX相變儲能構(gòu)件耐冷熱循環(huán)性能測試方法B.1原理通過地暖用相變儲能構(gòu)件在高低溫環(huán)境中反復循環(huán)來確定構(gòu)件的變形和密封狀況。B.2儀器與設備B.2.1砂漿攪拌機攪拌筒容量（出料）不小于15L。B.2.2電子計量磅量程為12kg，分度值2g，精度3級。B.2.3平板砌塊樣品試驗用模具試驗用模具的底板和四周邊框為不銹鋼板，底板和四周邊框可自由拆卸或拼裝，磨具內(nèi)凈高（即試樣尺寸）：長350mm±3mm、寬350mm±3mm、高40mm±1mm。B.2.4空氣浴高低溫循環(huán)試驗箱應符合GB/T10592的技術要求。試驗箱內(nèi)箱的實際尺寸應不小于450mm×450mm×450mm。B.2.5養(yǎng)護箱條件應符合JG/T238的技術要求。養(yǎng)護箱的溫度應保持在（20.0±1.0）℃,相對濕度應保持在（90±5）%。B.3實驗室條件應在溫度為（20.0±5.0）℃、相對濕度為（60±5）%的室內(nèi)進行。B.4原材料與配合比B.4.1原材料B.4.1.1試驗用水泥宜采用符合GB175—2023中強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥