采用定形相变材料墙体节能效果分析
式 中 : 定 形 相 变 材 料 的 焓 值 , 、 分 别 为 定 一 p
形 相变 材料 的热 传导 系数[ ( K ]密度 (r ) W/m・ )、 k m。。 d
22 边 界条 件 .
混凝 土与 室 外环 境 界 面为 第 一类 边界 条 件 . 即给 定 边界 点 温度 :
度 和相 变板 厚 度[ 5 1 。 外层 与 内层之 间为 中间层 . 根据 此外 .一些研 究人员 还利用计 算机 仿真开 展 了相 本文 中所研 究 的不 同结 构 . 由不
同厚 度 的定 形 相变 储 能 材 料 和
图 1 墙 体 模 型
关 的研 究和 分析工 作 胡 小芳 等将石 蜡相 变储 能微囊
支 撑 材 料 组成 的 复合 储 能 材 料 按 照 不 同 的石 蜡 和 变 材 料 清华 大学 的张 寅平 等在 定 形 相 变 材 料 领 域 行正 确计算模拟 。本文基 于 A ss 件 . ny 软 计算分 析不 同 高 分 子 材 料 配 比 .能 够 得 到不 同相 变 温 度 的定 形 相 厚度定 形相变储 能材料 、 同相 变墙 结构 的能耗 。 不
。
新 型 墙 材
Ne W aI t r l w lMa ei s a
采用定形相变材料墙体节能效果分析
柴 国 荣
( 家知识 产权 局材 料部 ,北京 1 0 8 国 0 0 8)
【 摘 要】 基于A ss ny软件建立数学模型 , 计算 分析不 同厚度 、 同结构和布局的定形相 变材料与Байду номын сангаас凝 不
做 了大 量研 究 工 作[. 3 叶宏 等 也 对 石 蜡 和高 密 度 聚 乙 1
烯 组成 的定形 相 变材 料 进行 了研 究 [ 4 1 同相变 温 度 。不
2 数 学 模 型
本 文 研 究 的相 变 墙 体 由混
的定 形 相变 材 料 组 成 的定 形 相 变 墙 板 在 不 同气候 条 凝 土和定 形相 变材 料组 成 外层 件 下 的传 热 特 性 也 不 同 . 肖伟 等 以北 京 地 区的 西 向 面 向室外 环境 .材 料 为混凝 土 : 墙 体 为例 .模 拟 研 究 了定 形 相 变 墙 板 的 最 佳 相 变 温 内层 面 向室 内 ,材 料为 混凝 土 ;
与石膏复 合制备 了复合建 材 . 检测 了复合 建材墙体温度 混凝 土组成 。其 结 构见 图 1 。 对 环境温度 变化 的 响应 .并 基 于 A ss nv 软件 建立模 型 2 1 各组成 部 分的导 热方 程 . 进 行 了计 算研 究 。研 究 结果 表 明 . 将相 变储 能材 料 引 入 到建 材 中 . 达 到 降 低建 筑 物 内部 温 度 、 小 建 筑 可 减
.
\
式 中 : = p |/ i }
比热[ (g K)。 J k・ ] /
相 变过程 进行模 拟分 析 。 通过试 验验证 , 拟计算 结 c 并 模 分别为混凝土 的热传导 系数[ ( K)  ̄ W/ m・ ] 、 果 表明 。nv 模拟结果 和试验结果基 本一致f A ss 7 】 。孙潇等
( )2m a c ( )3m b c
TI0 Tt ,, = o( Y = uO ) () 3 墙 内层 与室 内环 境 界 面为 第 三类 边 界 条件 . 即给
混凝 土部分 的导热方 程 为 :
O/ t
物 空调 制 冷 系 统 容量 的 目的 : ny 计算 结 果 与 试 验 A ss
结 果较 符合[ 6 1 志强等 利用 A ss 郭 ny 软件对相变 材料 的
o 十 J I
混 凝 土 的热 扩 散 系数 , 、 | i } (g 、 k/ ) m
【 关键词】 定形相变材料 ; 节能 ; 数值模拟
1 前 言
变化过程 进行 了模拟 . 石蜡与石膏混 合制成复合相变 将
墙体 . 通过 简化 复合材料 的物理模型仿 真了墙 体温度 的
在建筑 材料 中加入 相变材 料 .制 成热容 较 高 的建 变化过程 。研究结果表 明 , 在一侧受热 的情 况下温度沿 筑材料 , 可有效 存储能量 , 降低建 筑能耗 。 目前 , 国科 厚度方 向逐渐 升高 . 我 但是升 高速率 缓慢 。 片状结 构有 肋 研 人 员 已对 相变材料 在建 筑材料 中的应用 开展 了许 多 助于相变材 料吸热融化 、 储存潜 热 , 提高 吸收效率圈 。樊
理 论和试验研 究[] 1。 - 2
建 新 等 基 于 A ss的有 限 元 分 析 法 对 E S和 E S ny P P+ 传 统 的 固液 相 变 贮 能 材 料 在 实 际应 用 中需 要 容 P M模 型的相变 过程进行 了计算 机模拟 . C 结果表 明 。 计
器封装 . 增加 了热 阻 . 降低 了传 热 效 率 。后 来 研 发 出 算 机模 拟与试验 结果相 吻合 了定 形 相 变 材料 .这 种 材 料 是 由相 变 材 料 和高 分 子 已有研 究结果 表 明 : nv 软件 能够对 相变 问题进 A ss
利用 A ss ny 强大 的非线 性分析功能 . 相变材料 的温度 对 定 形相 变材 料部 分 的导热方 程 为 :
21. 0 1 6墙材革新与建筑节能 3 3
新 型 墙 材
Ne W a l t r l w lMa e i s a
0
pt
(+ )
c 2 )
土组 成 墙 体 的 节 能 效 果 。结 果 表 明 , 形 相 变 材 料 越 厚 , 体 内表 面温 度 随外 界 温度 变 化 幅度 越 小 , 定 墙 能够 有 效 降 低 室 内空 调 设 备 能 耗 : 定形 相 变 材 料 厚 度 一 定 时 , 同 的 定 形 相 变 材 料 结 构 和 布 局 对 墙 不 体 内表 面温 度 的 波 动影 响较 小 . 节 能 降耗 上 差 别 不 大 。 在
相变储能建筑材料的分析与研究
相变储能建筑材料的分析与研究随着人们对建筑能源消耗的度不断提高,相变储能建筑材料作为一种具有潜力的节能材料,引起了研究者的广泛。
本文将对相变储能建筑材料的产生背景、特点、优缺点及应用前景进行分析与研究。
相变储能建筑材料是指在建筑材料中加入相变材料,使其具有在一定温度范围内吸收和释放热量的能力。
这种材料在能源紧缺的背景下尤为重要,因为它可以将建筑物的能耗降低,同时提高建筑物的舒适度和节能性能。
相变储能建筑材料的特点主要包括高效节能、可重复使用、安全可靠及环境友好。
它不仅可以显著降低建筑物的能耗,还可以提高建筑物的热舒适性。
相变储能建筑材料在使用过程中不会产生有害物质,对环境友好。
然而,相变储能建筑材料也存在一些不足之处,如生产成本较高、使用寿命有待提高。
相变材料的性能稳定性也需进一步提高。
为了更好地研究相变储能建筑材料,研究者采用了多种方法,包括文献调研、实验研究等。
在文献调研中,研究者对国内外相关研究成果进行了梳理和分析,以便更好地了解相变储能建筑材料的最新研究动态和发展趋势。
在实验研究中,研究者对不同种类的相变材料进行了测试和比较,以找出最适合建筑行业的储能材料。
通过研究,发现相变储能建筑材料具有广阔的发展前景,尤其在建筑节能领域具有很高的应用价值。
未来,需要进一步降低相变储能建筑材料的成本、提高其使用寿命,并加强其在不同气候条件下的性能稳定性。
还需要加强对其在实际工程中的应用研究,以推动相变储能建筑材料在实际建筑节能领域中的广泛应用。
相变储能建筑材料是一种具有潜力的节能环保材料,在建筑领域中得到广泛。
本文将介绍相变储能建筑材料的制备方法和应用研究,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
相变储能建筑材料利用物质在相变过程中吸收和释放热量的特性,有效地储存和释放能量。
这种材料在建筑领域的应用有助于降低建筑能耗,提高建筑物热舒适性和节能性能。
目前,相变储能建筑材料的研究主要集中在原料选择、制备方法、性能优化及应用范围等方面。
建筑相变保温墙结构材料分析
目前 我国建 常见的建筑外墙保温 体系主要分 以下几 大类 :外墙外保 温 、外墙 内保 温 ,外墙混 合保 温 、外墙 自保 温以及外墙保 温装饰一体化结构 。外 墙外保温 和外墙 内保温是将保 温材料直接 固定 在建筑墙体 的外 表面或者 内表面起 到保温节 能 的作 用。建筑墙体 自保温系统是指墙 体 自身 即具有 节能保温的功能 ,可通过改 变保 温材料 和厚度达到墙体保温 的目的。
白天气温高于相变材料 3的相变温度 时,相变 材料 3吸收热量而融化 ,将热 量储存 ;夜 晚气温较低时相变材料 3凝 固放 出热量 ,从而具备 较好 的保 温效果。 由于发泡 陶瓷块 2为多孔结构 ,发泡 陶瓷块 2的传 热较慢 ;若 白天气 温低于相变 材料 3的相变温度 ,相变材料 3无法融化 ,室内的热量也 难以传递到室外 ,从而 具备较好 的保温效果。 由于发泡陶瓷块 2整体具备一定 的强度 ,加强柱 4插入发 泡 陶瓷块 2的贯穿孔后 ,可 以使不 同层 的发泡 陶瓷块 2难以相对移动 ,从而可以 提 高整个 相变-,I Nesearcn
建筑相变保温 墙结构材 料分析
王海 军 (内蒙古建筑职业技术 学院装饰 与艺术设 计学院,内蒙古 呼和浩特 010070)
中 图 分 类 号 :6322 文献 标 识 码 : B 文 章 编 号 1007—6344 (2018)02—031O-01
保温砌块 的两个 端面还分别设 置有凸起 、凹槽 ,凸起与 凹槽相 匹配。建筑施 工 时 ,将凸起插 入凹槽 ,可 以方 便地定位 ,还 可以提高相变保 温墙的强度 。相邻 的两块保温砌块 之间还填充有保 温浆料 ,保温浆 料为硅酸铝保 温浆料。可 以进一 步 提高相变保 温墙结 构的强度 以及 保温效果 。加 强柱为常规 的建筑 钢筋 ,这样加 强 柱的取材 比较 方便 ,并且成本较 低。装饰层 (一 般为瓷砖层 )固定设 置在相变 保 温墙结构的里表面或/与外表面 ,达到美观 、保护墙体的作用 。
相变材料在建筑中的运用
相变材料在建筑中的运用--- 闫磊相变材料(phase change materials)是一种具有特定功能的物质,它能在特定温度(相变温度)下发生物相变化,材料的分子排列在有序与无序之间迅速转变,伴随吸收或释放热能的现象来贮存或放出热能,进而调整、控制工作源或材料周围环境温度,以实现其特定的应用功能。
目前,随着世界能源的日趋紧张,相变材料因其自身具有的特殊功能在太阳能利用、工业废热利用、节能、工程保温材料、医疗保健等领域都得到了广泛应用。
按照相变建材在建筑中的运用形式,即根据其在建筑中所属结构,相变建筑材料主要有以下用途:以石膏板为基材的相变储能石膏板,主要做外墙的内壁材料(如相变储能天花板);用保温隔热材料为基材来制备高效节能型建筑围护结构(如相变储能墙板);与室内地板相结合,简化地暖的控制系统(如相变储能采暖地板)。
将普通建材与相变材料制成相变储能复合材料,能够减轻建材重量、大大降低房间室温波动、提高室内热舒适性和节能保温性能。
今后相变建筑材料的研究将向着高效复合相变材料的方向发展。
随着高分子技术的进步,相变复合材料的耐久性和经济性问题也将逐步得到解决,并最终导致其可以广泛应用于建筑节能领域。
与此同时,有关相变材料对于基材结构的应力作用及其保温隔热性能的测定也将成为新的研究热点。
国外由于人们的节能环保意识和环保要求比国内要强些,相变材料在建筑上的实际运用也比较广泛,已形成了一条完整的产业链。
上游以美国的杜邦、德国的Rubitherm等主导,下游为各种建材生产商和普通用户。
反观国内相变材料的开发和运用比较晚,在建筑上的运用就更迟一些。
但据国内最大的相变材料生产商北京广域科技总经理甄轶先生说,“随着政府对节能减排的重视和对建筑材料防火等级的提高,相变材料在建筑领域的运用会迎来一个快速发展期.”总之,在构建节约型社会和创建环境文明的宏观政策下,新型建筑材料将逐步取代能源消耗多、环境污染大、重质建筑材料。
相变材料墙体使用阶段的碳排放评价
相 变材 料墙 体提 供参 考.
传 统 的实心粘 土 砖 已经被 取代 , 而新 型 的墙 体 材
料, 由于本身 的 导热 系数较 高 , 单 一产 品并 不 能满 足建 筑 节能 的要 求. 因此 , 通 常 的做法 是采 用 承重 材料 ( 如 砖或 砌块 ) 与 高效保 温材 料 ( 如聚 苯板 、 岩 棉板 或 玻璃棉 板 等) 进 行复 合 , 组 成 复合 墙 体. 然 而, 高分 子材 料 的防火 性差 , 火灾 时 易挥发 出有 毒
室 气体 的排 放会 给 自然 环 境 和人 类 带 来 灾 难 , 控 制碳 排 放量 刻不 容缓 . 我 国政府 提 出“ 到2 0 2 0底 ,
单位 G D P 的碳排 放 量 比 2 0 0 5年 减 少 4 O ~ 4 5 . ” 建筑业 作 为能 源消耗 大户 , 实行 建 筑节 能 , 以节约 资源 和 能源 、 保 护环 境 , 具 有 重要 的现 实意
建筑 物 外 围护结 构 是 建 筑 能耗 损 失 的最 大 部 分 ,
其 中通 过 墙 体 传 热 造 成 的 能 耗 占到 2 5 [ 3 ] . 所
以, 提 高 外 墙 围 护 结 构 的保 温 , 达到节 能效果 , 是 实现 建筑 节能 的重要 途径 和方 法 . 在我 国 , 由于
将 占全 社会 温室气 体 排 放 总量 的 2 5 [ 2 ] . 大 量 温
从 而达 到提 高 能 源 使 用效 率 的 目的L 4 ] . 在 建 筑 材 料 中加 入 相变材 料 , 制成 热容 较高 的建 筑材 料 , 可
有 效存 储 能量 , 降低 建 筑 能耗 . 目前 , 我 国科研 人 员 已对 相变 材料 在建 筑材 料 中的应 用开 展 了许 多 理论 和试 验研 究 _ 5 ] . 石 蜡 作 为一 种 P C M 具 有很 多优 点 , 如 相变 潜 热 高 、 几 乎没 有 过 冷 现象 、 融化 蒸 气压 力低 、 不 易 发 生 化学 反 应 且 化 学 稳 定性 较 好、 自成 核 、 没 有 相 分离 、 无腐 蚀 性 、 价 格 较 低
相变材料在建筑中的应用
相变材料在建筑中的应用在建筑的世界里,相变材料就像是一位默默无闻的英雄,功劳却不容小觑。
这些材料在温度变化的时候,像是变魔术一样,能够吸收和释放热量,真的是非常神奇。
想象一下,炎热的夏天,你走进一个凉快的房间,外面热得像蒸锅,但屋里却像是春天的微风。
这可不仅仅是空调的功劳,可能是相变材料在“悄悄”工作呢。
说到相变材料,它们其实是一些能在特定温度下改变状态的材料。
就好比冰块融化成水,又或者水蒸气变成云彩。
这样的变化可不只是为了好看,背后可是有一套严谨的科学原理。
这些材料在温度升高时会吸热,温度下降时又会释放热量,简直是个温控小能手。
试想一下,如果我们在建筑中合理运用这些材料,能把室内的温度保持得非常舒适。
无论是北风呼啸的冬天,还是夏日的骄阳似火,它们都能给我们提供一个温暖或凉爽的庇护所,真是太给力了。
在设计的时候,建筑师们像是在玩拼图,每块材料都有它的作用。
相变材料就像是拼图中不可或缺的一块,让整个设计变得更完美。
你可能会看到一些房子的墙壁上装有这些材料,它们的存在让房子在白天不那么热,而到了晚上又能保持舒适的温度。
这可是现代建筑的一项小心机,让居住者倍感舒心。
家里的温度就像是一个温暖的怀抱,让人一下子就放松下来。
不仅如此,相变材料还帮助我们节省能耗,嘿,听起来是不是很不错?想象一下,每个月的电费单子上,那一串数字变得越来越小,心里那个乐啊,简直能笑出声来。
现在的建筑设计越来越追求环保和可持续发展,相变材料正好迎合了这个趋势。
用得好,不仅能减轻空调的负担,还能降低碳足迹,真是一举两得。
使用这些材料也不是随便来个就行。
得根据具体的建筑类型、使用环境和需求来进行选择。
有些地方需要的可能是更多的热量储存,而另一些地方则希望保持凉爽。
这样一来,设计师们就得像厨师调配食材一样,找到最合适的配方。
这样才能让建筑在不同的季节里都能展现出它最好的状态。
就像冬天喝热汤,夏天吃冰淇淋,合适才是王道。
说到相变材料,当然少不了它的应用实例。
小议相变材料在建筑节能的运用
小议相变材料在建筑节能的使用1相变材料在建筑围护结构中的应用研究1.1国内外研究成果根据蓄能方式,建筑围护结构包括主动蓄能和被动蓄能两种蓄能方式。
主动蓄能指由相变材料制成的建筑结构和空调采暖有机组合在围护结构内,通过换热装置的控制与调节实行相变材料的放热、吸热过程。
被动蓄能指围护结构依靠太阳辐射热流或室温变化对热量实行吸收和释放。
主动蓄能的研究举例如下:某科研人员根据相变蓄能式吊顶空调采暖系统和地板热水低温采暖系统,模拟出系统在热环境工作稳定情况下的传热过程,利用数值模拟分析相变温度对吊顶和地板表面蓄能比和平均热流的影响,得出混凝土地板和相变材料的热性能差异:相变材料比混凝土蓄能效率高出35%左右。
被动蓄能的研究举例如下:科研人员在某向光地区建立一座140m2的被动式轻质太阳房,采用相变材料墙板为热存储构件。
通过一年的观察研究发现,采用相变材料的墙板一年能够节省15%的能耗费用或者3GJ的热量。
1.2相变材料在建筑围护结构中的节能测试及分析如何清晰了解相变材料在建筑围护结构中的节能效果,通常采用模拟测试和结果分析的方式实行。
以相变墙房间和普通墙房间做热工对比,分析出相变材料墙体房间的温度变化。
因为不同地区的昼夜温差不同,所以对不同区域实行试验、分析。
1.2.1昼夜温差较大的严寒地区在该类地区实行试验,其过程包括:建立两个相同结构且大小相同的建筑房间,中间用墙体分隔。
面积为3m2,高度2.70m。
一间房间的墙壁和天花板安装含有相变材料的石膏板,另外一间采用普通墙壁、天花板石膏板。
板厚均为12.5mm。
可采用硬脂酸丁酯、软脂酸丁酯相混合的相变材料。
因为石膏板气孔含量较多,吸附性较好,能够轻易的吸收相变材料。
操作时可将石膏板泡入相变材料10min左右,当吸收相变材料比重达25%时完成。
房间顶棚装有2,040w电热膜,并用40mm 超细玻璃棉保温。
在房间和顶棚之间铺一层150mm玻璃棉,起到绝热的效果。
相变储能材料在建筑节能中的应用[1]
能
较高的比热和导热性能;(4)在相变过程中体积变化较小,产生的 蒸汽压较低。
动力学性 (1)具有较高的结晶成核能力,以避免过冷现象;(2)具有较快的
能
晶体成长速度,使得所需的能量能够从储存体系中快速返回。
化学性能 (1)具有较好的化学稳定性;(2)具有完全可逆的凝固、溶解循
环;(3)在大量相变循环以后没有明显降低;(4)无毒、无腐蚀、 耐火。
如何在维持可持续发展的前提下,使用最低能耗达到居住环境舒适 度最大化?这里就要用到相变储能材料。相变储能材料(Phase Change Materials,PCMs)是在发生相变的过程中,可以吸收环境的热(冷) 量,并在需要时向环境释放出热(冷)量,从而达到控制周围环境温度 的目的,由于相变物质在其物相变化过程(熔化或凝固)中,可以从环境 吸收或放出大量热量,同时保持温度不变,可以多次重复使用等优点, 将其应用于建筑节能领域不但可以提高墙体的保温能力,节省采暖能 耗,而且可以减小墙体自重,使墙体变薄,增加房屋的有效使用面积, 因此可以说,相变储能技术是实现建筑节能的重要途径。相变储能建筑 材料是通过向传统建筑材料中加入相变材料制成的具有较高热容的轻质 建筑材料,具有较大的潜热储存能力。通过用相变储能建筑材料构筑的 建筑围护结构,可以降低室内温度波动,提高舒适度,使建筑供暖或空 调不用或者少用能量,提高能源利用效率,并降低能源的运行费用。因 而具有广阔的应用前景。
相变储能材料在建筑节能中的应用
随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高,空调 能耗随之大幅度增高,造成能源消耗过快、环境污染增加、电网负荷峰 谷过大、峰负荷时电力供应严重不足等建筑能耗增加的问题,目前欧美 发达国家的建筑能耗已达到全社会总能耗的40% ,在我国建筑能耗约 占全国总能耗的27.8%,随着经济的不断发展,人民生活水平的不断 提高,建筑能耗的比重将进一步增加。因此,建筑节能技术的开发与应 用已成为当前建筑和建筑材料领域的热点问题之一。目前广泛应用的外 墙外保温和内墙内保温技术虽然可以降低能量的消耗,但由于材料本身 的热容量有限,不能充分地将能量进行储存利用, 因而限制了建筑节 能的能力。
相变保温材料
相变保温材料相变保温材料是一种能够利用相变热来实现保温效果的材料,它具有独特的保温性能和广泛的应用前景。
相变保温材料的研究和应用已经成为当前建筑节能领域的热点之一。
相变保温材料通过其特殊的相变过程,可以在温度变化的过程中吸收或释放大量的热量,从而实现对建筑内部温度的调节,达到节能和舒适的效果。
相变保温材料的工作原理是利用其内部的相变物质,在温度变化时从固态向液态或相反的转变过程中吸收或释放热量。
这种相变热的特性可以有效地调节建筑内部的温度,降低能源消耗,提高建筑的能效性能。
相变保温材料不仅可以用于建筑外墙、屋顶、地板等部位的保温隔热,还可以应用于太阳能热水器、空调系统等领域,发挥节能环保的作用。
在建筑节能领域,相变保温材料具有以下几个显著的优点:首先,相变保温材料具有高效的保温性能。
相变材料在相变过程中可以吸收或释放大量的热量,相比传统的保温材料,其保温效果更加显著。
这种高效的保温性能可以有效地降低建筑的能耗,实现节能减排的目的。
其次,相变保温材料具有良好的稳定性和耐久性。
相变材料经过合理的包覆和封装处理后,可以有效地防止相变材料的老化和损坏,保证其长期稳定的保温性能,从而延长建筑的使用寿命。
再次,相变保温材料具有广泛的应用前景。
随着建筑节能理念的深入人心,相变保温材料在建筑行业的应用前景非常广阔。
它可以应用于各种类型的建筑结构和设备中,为建筑节能提供了新的选择和解决方案。
最后,相变保温材料具有良好的环保性能。
相变材料大多采用无机化合物或生物材料作为相变物质,不含有有害物质,对环境友好,符合可持续发展的理念。
总的来说,相变保温材料是一种具有巨大应用潜力的新型建筑节能材料,它的研究和应用将为建筑节能和环保事业做出重要贡献。
未来,随着科技的不断进步和市场需求的不断增长,相变保温材料有望在建筑领域得到更加广泛的应用,为人们的生活和工作环境提供更加舒适、健康、节能的空间。
定形相变墙体传热性能和力学性能的实验研究
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¥ ̄ e r o w rh n hs o c m o a ; C s d e n t r a po e i ae o dl r ov u d t c o e o g u a e i l e t oe f o m n l P M i rt h m l r r s v n r a oe bi s ii t n n a s r e c Q lo at w l f o f e e p t h a be n n o sn i i ht ta e
定形相 变墙体传 热性 能和 力学性 能的实验研 究 木
闫全英 , 霍ห้องสมุดไป่ตู้冉, 张 林
( 北京建筑工程学院环境与能源工程学院 , 北京 1 04 ) 00 4
摘要 : 利用液体石蜡 一4 石蜡 、液体石蜡 一月桂酸和癸酸 . 肉豆蔻酸 3 种相变材料混合物分 别与高密度聚 乙烯混合制备 定形相 变
p 咖rl,ewt nraigcne t m d e alP M al hv w rcm rsi t nt hnt o ̄ o n;h r i e 丌 i t i e n o t o h ad di t w l C w l ael e o esv sr ghta clnloe t es Ⅱ hh c s e t nf e nh e ; s o p e e e h T t e n a aeo alh C w l. eut cnpoi eb ifrt p l a o p aecag tr l al i a ulig. ol k g l t P M al R sl a rvd t as o apit no h h lemaei l r l i ns e f e s s e h s e h ci f s l aw s n e b d
复合式相变蓄热建筑围护结构的构建及节能效果研究
复合式相变蓄热建筑围护结构的构建及节能效果研究相变材料(Phase change materials,PCMs)可利用自身相态变化适时地吸收或释放热量,解决能量供求在时间与空间上的矛盾。
把相变材料运用于建筑中,利用相变材料的潜热功能来调节室内温度波动,提高建筑舒适度,是目前建筑节能领域的主要研究方向之一。
本文以两种相变石蜡及其二元低共熔物作为相变介质,有机高分子聚合物甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为支撑材料,通过本体聚合反应制备出相变石蜡/PMMA定形相变材料,测试分析了定形相变材料的结构组成、力学和热力学性能,并用该种材料制备相变蓄热板;以硅藻土为载体,二元脂肪酸低共熔混合物为相变介质,通过真空浸渍法制备脂肪酸/硅藻土定形相变材料,将定形相变材料采用常温共混的方式直接掺入水泥砂浆中,制成相变控温砂浆;利用相变砂浆和相变石蜡/PMMA 定形相变蓄热板构建了复合式相变蓄热建筑围护结构,并分别采用实验法和软件模拟法分析了复合式相变蓄热建筑围护结构的控温节能效果。
选用相变石蜡1和相变石蜡2单一石蜡为基础材料,基于最低共熔理论,采用步冷曲线法测定两种相变石蜡的凝固点,得到两种相变石蜡的最低共熔质量比为相变石蜡1比相变石蜡2等于78:22,并使用熔融共混法制备二元相变石蜡;DSC检测结果表明二元相变石蜡的相变温度为18.7℃,相变潜热为119.2J/g,此结果与步冷曲线的结果基本相同。
FT-IR分析结果表明二元相变石蜡的红外光谱图与两种单一相变石蜡的红外光谱图基本一致,两种石蜡只是简单的物理共混,并没有发生化学反应。
由蓄放热曲线得到3种不同相变材料的温度阻尼率γ分别为:γ<sub>相变石蜡1</sub>=350%、γ<sub>相变石蜡2</sub>=400%和γ<sub>相变石蜡1、石蜡2</sub>=300%,由此可见这3种相变石蜡有很明显的蓄放热能力,可在一定程度上调节室内温度的波动,为接下来制备定形相变材料提供了性能良好的相变介质。
