石蜡相变储能砂浆应用性能研究

相变控温储能材料可机敏控制混凝土结构温度裂缝,对石蜡相变砂浆的应用性能进行了研究。采用石蜡颗粒和石蜡乳液作相变材料配制相变储能砂浆,测试了相变储能砂浆的和易性能、不同龄期的抗折强度和抗压强度以及变形性能,并采用压汞法测试其微观孔结构。试验结果表明:石蜡乳液相变砂浆变形性能优于石蜡颗粒相变砂浆,但石蜡颗粒相变砂浆的和易性和强度均优于石蜡乳液相变砂浆,且石蜡颗粒相变砂浆的孔隙率小、孔结构更合理。     

建筑围护结构用蓄热复合相变材料研究

采用无机多孔材料作为载体吸附脂肪酸相变材料,制备蓄热复合相变材料。该材料以骨料的形式可方便地掺入建筑围护结构中,用于夏热冬冷地区的节能建筑。采用月桂酸和肉豆蔻酸的低共熔物作相变材料,膨胀珍珠岩作载体,吸附后通过水泥包裹予以密封。利用控温比对试验进行性能表征与测试,并通过热工计算,评价了掺该材料后墙体的节能效果。结果表明：相变材料能 有效地密封在载体中,100mmEPS保温砂浆墙体中掺入1kg/m2该蓄热复合相变材料,可以达到240mm墙体的隔热效果。     

低熔点石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆性能的影响

以低熔点石蜡微胶囊为相变储能材料,配以水泥、砂和外加剂制成低熔点石蜡微胶囊相变蓄热砂浆。研究了低熔点石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆施工性能、力学性能以及热工性能的影响,并进行了模拟上墙试验。结果表明,石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆的性能有着重要的影响,当其掺量在6.5%～10%时,其施工性能、力学性能和热工性能达到最佳;掺量为8%时,相变蓄热砂浆上墙无开裂,适宜于工程应用。     

石蜡相变控温大体积混凝土性能

提出相变控温储能材料机敏控制大体积混凝土温度裂缝这一新的技术途径,即利用相变材料在特定温度范围中的热效应来控制大体积混凝土内部的温度场,从而机敏控制大体积混凝土内部的温度应力,防止混凝土温度裂缝的出现.测试了石蜡相变控温大体积混凝土的中心温度场分布,测试了石蜡相变控温大体积混凝土的抗压强度和抗渗性能,测试了石蜡相变控温砂浆的微观孔结构特征.结果表明:掺入石蜡后,混凝土的抗压强度降低、抗渗性提高;普通砂浆中掺入石蜡后,其总孔隙率变化不大,但是孔径向较大孔隙方向偏移;掺入石蜡后,大体积混凝土内部最高温升值降低,升温速率和降温速率下降,这就从根本上防治了大体积混凝土温度裂缝的出现.     

石蜡相变控温混凝土热性能研究

提出了相变控温材料机敏控制大体积混凝土温度裂缝的技术途径,测试了石蜡相变控温混凝土的控温效果及石蜡相变控温砂浆的导热系数,利用差示扫描量热仪研究了石蜡相变控温砂浆的热性能.结果表明:石蜡相变控温混凝土控温效果明显,可降低大体积混凝土内部升温速率和降温速率;石蜡掺入砂浆后,相变控温砂浆与石蜡相比导热性能明显提高,与普通砂浆相比导热系数略有降低;石蜡掺入砂浆后对相变潜热和相变控温范围无明显影响.     

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。     

储能保温砂浆的试验研究

通过硬脂酸丁酯与十八烷基蜡复合制备相变温度点为22.07℃,相变潜热值为34.82 J/g的复合相变材料(石蜡含量40%)通过喷雾干燥法,把复合相变材料包裹在膨胀珍珠岩中,制备了复合相变颗粒;辅以水泥、可再分散如胶粉等制备了相变储能保温砂浆最后测试了其热工性能。     

一种相变调温砂浆的实验研究

本文以饱和脂肪酸为原料,采用温度曲线法制备了一种相变温度为19-26℃区间段的复合相变材料,并将其以膨胀珍珠岩为载体,用骨胶系封装材料对其进行了封装,最后将封装好的复合相变材料与砂浆结合制备了相变砂浆,并测试了其比热容,评价了相变砂浆的调温功能。结果显示：自制的复合相变材料的相变温度为19.1-26.3℃的温度区间段,其相变潜热为150kJ/kg,经封装材料封装后的复合相变材料的渗漏情况得到了根本性的解决。相变砂浆的相变温度范围仍然介于19~26℃温度区间段,其比热容较大,是普通砂浆的2倍,与普通砂浆相比,相变砂浆的调温性能较好。     

相变储能陶粒砂浆控温材料热力学性能研究

相变储能砂浆作为一种新型节能材料,能够有效提高能源利用率。以液体石蜡和52#固体石蜡为相变原材料制备了复合相变材料。以陶粒为载体材料通过真空吸附法对复合相变材料进行吸附、封装,以相变陶粒为集料替代部分标准砂制备了适用于建筑室温环境的复合相变储能陶粒砂浆,并对其热力学性能进行测试。结果表明:30%相变陶粒掺量下,相变储能陶粒砂浆具有良好的热工性能和力学性能,其体积密度为1403.9 kg/m~3,抗压强度为8.38 MPa,导热系数为0.7411 W/(m·K),比热容为1.8857 kJ/(kg·K)。     

相变储能砂浆的制备和力学性能试验研究

以石蜡为相变材料,膨胀珍珠岩做支撑基体,制备了膨胀珍珠岩-石蜡复合相变材料,采用苯丙乳液对复合相变材料封装,利用封装后的复合相变材料替代部分细骨料制备了相变储能砂浆,并对其力学性能进行了试验研究。结果表明:苯丙乳液对复合相变材料有很好的封装作用;随着复合相变材料替代率的增大,相变储能砂浆的力学性能下降;当复合相变材料替代率为70%时,相变储能砂浆的抗压强度为12.7 MPa,满足规范中对建筑围护结构砂浆的要求。研究成果可为相变材料在建筑中的应用提供参考。     

相变储能技术的研究和发展

相变储热技术是利用低品位能源，实现建筑节能的重要途径。相变储能在建筑节能和暖通空调领域中的应用越来越受到重视，已成为国际研究的热点。研究了在储能领域使用较为广泛的相变材料的种类及其特点。分析了国内外相变储能理论与技术的发展现状以及相变材料在建筑围护结构、太阳房供暖系统、电热蓄热系统及蓄冷空调中的应用。展望了相变材料在蓄能技术方面的发展前景。     

癸酸微胶囊相变储能砂浆板的温控模拟与验证

以癸酸微胶囊相变储能砂浆板为研究对象,采用试验测试结合数值模拟的方法,验证癸酸微胶囊相变储能砂浆板在建筑围护结构中的温控效果.结果表明:与未掺癸酸微胶囊时相比,掺入2%和4%癸酸微胶囊的相变储能砂浆板导热系数分别降低了8%和21%,而蓄热系数分别升高了3%和11%.在数值模拟与试验验证中,相变储能砂浆板平面温度呈梯度分布,平面整体温度差异不大;随着癸酸微胶囊掺量的提升,相变储能砂浆板在相同时刻的温度上升速度变慢,在同温度下需要的加热时间增加;与未掺癸酸微胶囊的相变储能砂浆板相比,掺4%癸酸微胶囊的相变储能砂浆板相变完成时间延迟20min左右,说明掺入癸酸微胶囊能使相变储能砂浆板的温度增长出现明显延迟,癸酸微胶囊相变储能砂浆板具有良好的温控效果,且该效果随着癸酸微胶囊掺量的增加而变得更好.     

相变保温材料的试验分析研究

以某工程相变保温砂浆的测试为实例,以大量的试验数据为基础,对相变保温材料的蓄热性能和保温性能进行了比较分析,并时相变保温材料在围护结构中的应用提出了建议.     

建筑外表相变隔热研究(Ⅲ)——多重相变温度和材料用量确定的理论与方法

本文首先阐述了利用拉氏变换确定多重相变温度和材料用量的原理,而后导出了利用反应系数法计算多重相变温度和材料用量的方法,最后以厦门普通屋面为例,分析说明了该理论与方法的具体应用.实例分析结果表明:内、外侧热作用引起的围护结构中的温度和热流变动可分解为单侧热作用引起的变动值的迭加;单侧热作用引起的围护结构中的温度和热流变动可用反应系数法来计算,温度反应系数和热流反应系数可分别由式(12)和式(13)计算确定;多重相变温度和材料用量可分别按式(14)和式(17)计算确定;当多重相变材料用于建筑外表面隔热时,相变温度可基于室外综合温度日平均值来确定;利用多重相变材料进行建筑隔热一般只需几毫米的相变层厚度.     

用于墙体中的二元多元醇体系储热性能和挥发性的实验研究

实验研究了由新戊二醇（neopentylgbrcol.NPG）、季戊四醇（pentaerythritol.PE）和三羟甲基氨基甲烷（trihytdroxy methyl—aminomethane,TAM）组成的二元体系的储热性能和挥发性。在固-固相变过程中，二元体系的失重率小于5％，如果把材料密封，失重率接近于0。在固-液相变过程中，二元体系的失重率较大，如果把材料密封，失重率较小。温度越高，多元醇的挥发性越大。在储能过程中，多元醇材料应该密封使用。使用差示扫描量热仪研究了多元醇二元体系的相变温度和相变热，并研究了二元体系在相变墙体中使用的可行性，实验结果可为固-固相变多元醇在建筑节能领域的使用提供依据和参考。     

建筑外皮相变隔热研究(Ⅱ)——建筑相变隔热设计原理与方法

本文首先说明了相变隔热设计中相变温度和相变材料用量的确定原理,而后详细阐述了相变温度和相变材料用量的确定方法,最后以厦门普通屋面为例,分析说明了相变隔热设计的具体应用。实例计算结果表明:1)利用相变材料对现有围护结构进行隔热,一般只需几mm的相变层厚度,其热阻可忽略不计,相变隔热设计可基于无相变层来考虑;2)相变材料及其用量的确定与室内外热作用、围护结构构造及相变层位置有关,需通过计算选定;3)室内侧热扰(如房间通风)对围护结构外表面温度及热流影响很小,当相变材料拟置于建筑外表面时,相变温度及相变材料用量的确定可仅基于室外侧热扰考虑,相变隔热设计相对简单。     

相变材料在建筑节能中的应用研究

相变材料在特定温度下发生相态变化,随着相态变化而吸收或放出热量,从而储存和释放能量。介绍了相变材料近年来在建筑砂浆、石膏板、混凝土、地板以及在建筑物制冷供暖系统中的应用。     

营造可持续建筑蓄能围护结构的新思路及新方法

随着能源供求失衡日益加剧,建筑蓄能节能的重要性不断凸显。营造具有高效蓄能及可调节能力的可持续蓄能围护结构,对于建筑节能具有重要意义。本文从居住者的热舒适需求出发,通过反问题思路,提出了被动式及主动式建筑中可持续室内环境营造的一些新思路和新方法。研究发现,被动式建筑围护结构理想热质体热性能具有相变材料的特征,即热容随温度的分布接近δ函数形式。并进一步开展了建筑用相变材料的研发及应用研究,研制了建筑用定形相变材料和微胶囊化相变材料,克服了传统相变材料易泄露和导热系数偏低等缺点。最后,提出了主被动式建筑围护结构和相变材料一体化的系统应用方案,并通过实验及模拟验证了其节能舒适效果,为相变材料和建筑蓄能围护结构一体化的设计及应用提供指导。