定形相变墙体传热性能和力学性能的实验研究

利用液体石蜡-46#石蜡、液体石蜡—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材料.通过直接混合法把定形相变材料加入水泥砂浆制备定形相变墙体.实验研究了相变墙体和普通墙体的传热性能和力学性能.实验结果显示:定形相变墙体表面温度和热流均低于普通墙体;热物性不同的相变材料随着墙体中含量的增加...     

外贴式相变墙体节能效果分析

基于Ansys软件,对混凝土和外贴式定形相变材料组成的相变墙体进行了计算研究,研究结果表明:100 mm厚的混凝土墙体分别外贴安装10 mm和20 mm定形相变材料,都起到了较好的节能效果,分别减少了室内制冷装置16%和29%的制冷量;定形相变材料的相变温度在一定范围内的小幅变化对墙体传热性能和节能性能影响不明显。     

定形脂肪酸的配制及热性能的研究

配制了癸酸分别与肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸混合得到的4种脂肪酸混合物以及液体石蜡与月桂酸混合而成的相变材料混合物,并以高密度聚乙烯为支撑材料,添加50%~90%的相变材料制备了定形相变材料。利用差示扫描量热仪实验研究了5种定形脂肪酸混合物的相变温度、相变潜热、均匀性与稳定性,旨在寻找适合相变墙体储能用的定形相变材料。结果表明:定形相变材料的相变温度和相变潜热与脂肪酸的组分及含量有关,定形相变材料中脂肪酸的最佳含量为70%;定形脂肪酸相变材料的均匀性和稳定性较好,适合在相变墙体中使用。     

外贴定形相变材料的混凝土墙体节能特性分析

采用ANSYS软件对混凝土外贴定形相变材料组成的相变墙体的节能特性进行了模拟研究,并对其计算结果进行了分析,结果表明:定形相变材料的相变温度在一定程度上影响墙体节能性能和相变材料能力的发挥,需要根据气候条件进行合理的选择。     

采用定形相变材料墙体节能效果分析

基于Ansys软件建立数学模型,计算分析不同厚度、不同结构和布局的定形相变材料与混凝土组成墙体的节能效果。结果表明,定形相变材料越厚,墙体内表面温度随外界温度变化幅度越小,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,不同的定形相变材料结构和布局对墙体内表面温度的波动影响较小,在节能降耗上差别不大。     

被动式太阳能相变墙体蓄热特性影响因素研究

利用相变材料在相变过程中的变化特点,开发出一种定形相变材料以及相变储能砂浆;通过相变储能砂浆与被动式太阳能建筑的结合,研发出一种新型多功能被动式太阳能相变集热蓄热墙体系统。通过分析可知,当石墨掺量为5%时,定形相变材料具有较佳的导热性能;随着定形相变材料掺量的增加,相变储能砂浆的力学性能降低,需要根据热性能和力学性能综合考虑其掺量。     

相变墙体的热性能及传热数值模拟研究进展

本文介绍了测量和提高相变材料热物性的常用方法,简述了相变材料层不同位置以及室外气候条件对相变墙体热工性能影响的研究现状,分析了复合相变材料对墙体热工性能影响和经济性研究,对相变墙体传热数值模拟方法和常用数值模拟软件的研究进行综述,总结了相变墙体研究中所存在的问题。     

低温定形相变材料在相变墙体中应用的可行性研究

低温定形相变材料是应用于建筑物墙体中的理想储能材料,它可增加墙体的蓄热能力,节约建筑能耗。研究了2种以高密度聚乙烯为支撑材料的低温定形相变石蜡在不同石蜡含量下材料的相变潜热、相变温度、均匀性和稳定性,并讨论了石蜡在材料中的最佳含量范围。研究结果证明了石蜡用于相变墙体中的优越性和可行性,为日后实际应用提供依据。     

相变储能墙体材料传热理论与应用研究综述

分析了相变材料的特点和相变墙体传热理论研究与应用现状,指出了相变墙体材料的研制方向.综述了相变传热的特点和求解方法.指出应通过建立传热理论模型,对不同构造相变墙体在我国不同气候地区的应用进行系统、深入的研究.     

相变石膏板应用于外墙表面夏季隔热的相变温度分析

本文提出了将定形相变蓄能石膏板安装在轻质保温墙体外侧取代传统绝热材料,以改善围护结构夏季隔热性能的方法。以南京地区为例,采用Matlab编程比较了定形相变蓄能石膏板和膨胀型聚苯乙烯板在改善轻质围护结构隔热性能方面的差异,并利用焓法模型从相变温度角度对相变蓄能石膏板的使用效果进行了分析。研究结果表明,定形相变蓄能墙体在夏季可以改善建筑物外墙的隔热性能,减少通过围护结构传入室内的热量,相变温度为28℃的蓄能墙体能最大程度缓解夏季室内的空调冷负荷,起到节能效果。     

被动式蓄热相变墙体热工性能的研究

选用石蜡与液态石蜡的二元混合物作为相变材料,按不同比例复合在墙体中,制成被动式蓄热相变墙体.实验分析了不同比例相变材料复合相变墙体的传热性能和节能效果,并与普通墙体进行比较,优选出相变材料最适合的复合比例.结果显示:在加热阶段,不同比例相变材料制备的相变墙体表面温度和热流均小于普通墙体,且温度和热流变化平缓、波动小,存在延迟和衰减现象;在停止加热阶段,普通墙体的温度和热流很快下降,而相变墙体表面温度和热流下降较为缓慢.试验数据为相变墙体的实际应用提供基础和依据.     

可更换型智能相变墙体

相变墙体目前仍然没有在建筑领域得到大规模推广应用,其中主要原因是无论有机类还是无极类相变材料在经历多次相变过程后性能都会出现不同程度的退化,耐久性差,另外相变材料的安装和维修性差,在相变墙体性能退化后只能通过整块拆除进行更换,代价非常大。为此,一种可更换式智能相变墙体,采用重力辅助热管作为高效传热器件,相变材料通过热管与墙体发生换热,重力辅助热管根据相变材料温度和墙体温度自动开启或关闭。与传统的一体式相变墙体相比,在相变材料性能退化时可以很方便的进行维修更换,并且此节能效果更好、使用寿命更长,安装方式灵活,易于推广。随着人们对建筑节能的日益重视,环境保护意识的逐步增强,以及相变墙体自身吸引力的提高,可更换型智能相变墙体具有非常广阔的应用前景。     

相变蓄热构件传热强化及其对轻质墙体蓄热性能提升研究

本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。     

CA-MA/白炭黑相变储能砂浆的性能研究

以癸酸(CA)-肉豆蔻酸(MA)为储能基元材料,以白炭黑为中间体,采用真空吸附法制备CA-MA/白炭黑相变定形材料。实验按照水泥∶砂=1∶2的比例混合,同时为了增加热导率添加CA-MA/白炭黑定形相变储能材料的4%,并添加膨胀石墨防止相变材料的泄漏。测试砂浆的表观密度、抗压强度、热学性能,评价砂浆的相变储能效果,结果表示所制备的砂浆满足相变储能砂浆的要求。     

含穿孔翅片腔体中石蜡相变传热特性研究

由于相变材料传热性能差，添加翅片可以改善其传热性能。本文采用数值模拟方法研究了在石蜡中添加交叉翅片骨架的复合相变材料的热性能，分析了复合相变材料的温度变化、熔化过程和骨架在不同方向穿孔及大小对复合相变材料热行为的影响。结果表明，横小纵大穿孔骨架对复合相变材料热性能提升显著，在节约材料的同时，增加了方腔蓄热量，与纯石蜡相比，复合相变材料的熔化时间缩短了56%。交叉穿孔翅片方腔中表现为大环流伴随小环流的流动特征，铝骨架与石蜡温度特征点处会出现沉积现象，造成温度波动。     

相变墙体冬季传热性能评价及相变参数优化

本文从相变墙体冬季的传热过程出发,提出“保温因子”和“放热因子”评价其传热性能。然后,利用热阻法建立相变墙体在冬季的传热模型,并利用单因素分析的方法研究相变墙体内外层热阻和相变温度对“保温因子”和“放热因子”的影响,结果显示当相变墙体的作用是保温的情况下,相变层应布置在墙体的外侧,相变温度应该接近室内空气温度。当相变墙体的作用是放热的情况下,相变层应布置在墙体的内侧,相变温度应该尽量高一些。本研究可以为相变墙体的应用提供理论支持。     

定形相变储能式预制轻薄供暖地板的实验研究

制备了以高密度聚乙烯为支撑材料的定形相变材料,将其添加到预制轻薄干式供暖地板中,在地板采暖实验室建立实验系统,测试不同供回水平均温度及不同供回水温差下,相变地板和普通地板供暖系统的热工性能。结果显示:在稳定阶段,相变地板的表面热流密度要高于普通地板的表面热流密度,同一供回水平均温度工况下,供回水温差越大,地板表面温度越低;在冷却阶段,相变地板表面温度降低的速率很慢,而普通地板表面温度下降较快。研究结果为定形相变材料在地板中应用的可行性提供参考依据。     

新型复合多功能相变蓄热保温材料在北方住宅建筑中的应用研究

本文分别对复合相变蓄热墙体的传热特性、传热机理、热物性参数等进行了较细致的研究;在此基础上建立和求解了相变房间的传热模型;并通过多种比较实验,初步证明了复合相变蓄热墙体具有一定的节能特性;最后分析讨论了将相变墙体材料应用于不同类型房间和不同墙面位置后的的节能效果,以及在北方不同地区应用的可行性和发展前景。     

PEG/SiO2定形相变材料在沥青及水泥环境中应用的可行性

以聚乙二醇/二氧化硅(PEG/SiO2)定形相变材料与沥青、水泥为原料,采用物理共混法制备出沥青或水泥复合定形相变材料.利用综合热分析仪(TG-DSC)测试复合相变材料的储热性能及热稳定性,通过FT-IR对复合相变材料的兼容性进行了表征,探讨PEG/SiO2定形相变材料在沥青、水泥环境中应用的可行性.试验表明,复合定形相变材料具有较高的相变焓,良好的热稳定性和兼容性.将PEG/SiO2定形相变材料应用于公路工程中,可实现太阳能量转换与储存,主动调节路面的使用温度,并在高温条件下可有效降低路表温度,减少温度对路面的病害,缓解城市热岛效应,改善人居环境,其应用前景广阔.     

建筑相变储能材料及其墙体传热研究进展

利用潜热储能技术将相变储能材料与传统建筑材料结合制备新型建筑材料,其在保证传统材料良好性能的基础上同时兼具显著的储能功能。阐述了相变材料在建筑领域中的应用方式以及其墙体的传热情况,讨论了当前研究中亟待解决的问题,并指出了今后研究发展的方向。