太阳房与相变蓄能结合技术应用研究

根据国内外对相变蓄能技术结合太阳房应用的实验研究,从系统特点、相变材料与建筑的结合方式及作用效果总结了相变蓄能技术与太阳能建筑集成应用的特点与形式;分析了Team Ontario/BC设计的太阳房在建筑围护结构中添加相变材料后对负荷、室内温度、能耗的影响。指出了将相变蓄能结合太阳能建筑利用的潜力及亟待解决的实际问题。     

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。     

轻质建筑中相变蓄能石膏板热性能研究

现代轻质建筑由于热惯性较小,室内温度昼夜波动较大。相变蓄能具有温度变化小、蓄能密度大的特点。将相变材料（PCM）掺入轻质建材中,制成相变蓄能建筑构件,可以有效增加建筑围护结构热惯性,提高室内热舒适度,节约采暖空调能耗。本文研究了相变蓄能石膏板在北京地区轻质建筑中的冬季使用效果,从相变温度、相变材料含量和相变石膏板厚度三个方面对相变蓄能石膏板的使用进行了优化,并比较了普通石膏板和混凝土隔墙的使用效果。研究表明相变蓄能石膏板能有效抑制室内温度波动,提高室内热舒适度。     

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。     

新型相变蓄能墙体的应用探讨

将相变材料与建材基体复合，构筑成一种新型相变蓄能墙体，这种墙体可充分利用夜间低价电蓄热，供次日白天的辅助热源，降低采暖系统的投资与能耗，改善室内环境，介绍了相变材料蓄热的机理及特点，应用于寒冷地区房屋电供暖建筑中的相变材料的选择和研制，并展望了相变材料在建筑节能中的应用技术，为相变材料在我国北方寒冷地区建筑电采暖领域推广使用，提出一些可行性分析依据。     

相变蓄能材料在建筑节能中的应用

相变材料可以与传统建材复合成具有蓄热和调温功能的新型建筑材料。本文结合相变蓄能材料的性质、优点,把相变蓄能材料划分为三类,分析了其在节能建筑中的应用,并提出了以后应注意的问题。     

填充相变材料建筑结构层蓄能的研究

分析了相变材料在建筑蓄能中的作用,对一种填充相变材料的建筑地面结构层蓄能过程进行了数值模拟研究,探讨了蓄能地面结构层内相变材料模块位置对结构层温度分布、蓄放热时间、供热工况以及相变材料利用率等因素的影响,得出在本模拟条件下满足所需功能蓄能采暖地板结构优化设计的方案.将模拟方案与实测结果进行对比后发现,两者的吻合程度较高.     

相变蓄能建筑材料的研究与发展

相变材料可以与传统建材复合成具有蓄热和调温功能的新型建筑材料.总结相变材料在建筑中的研究与发展情况,介绍相变蓄能材料的选择标准和复合工艺,简要分析相变材料的主要性质,并对相变蓄能建筑材料今后的研究和发展进行探讨.     

相变材料蓄能研究进展及其应用

低碳经济下,研究高效而经济的蓄能技术成为摆在各国学者面前的共同课题,其中相变材料的研究近年来尤其成为热点。本文总结并评价了相变材料蓄能技术的研究进展,包括相变材料的分类、热物性及特点,强化传热机理的分析以及相变传热数学物理模型的建立等热物理问题,在此基础上,归纳了相变材料在诸多领域的应用情况和前景,希望为该领域研究者提供参考。     

相变材料蓄能式吊顶辐射供冷系统热性能模拟研究

本文将单位体积蓄能密度较大的相变材料与毛细管网格栅埋入到建筑吊顶中,设计出了一种相变材料蓄能式吊顶辐射供冷末端形式,建立了分析该吊顶在间歇运行工况下热性能的数学模型,利用该模型可以分析不同相变材料物性对该相变材料蓄能式吊顶的表面平均热流密度和蓄能比的影响。通过对影响因素的敏感性分析,得出了影响吊顶热性能的主要因素。此外,对比分析了相变材料蓄能式吊顶与混凝土蓄能式吊顶热性能的差异,指出相变材料蓄能式吊顶辐射供冷方式具有蓄能比更高的特点。     

相变储能建筑材料的发展

建筑墙板、天花板和顶板中掺入适当的相变材料(PcMs),能提高其表面因接受太阳光辐射而储蓄能量的能力,这样可以在一个较长的时间内,减少因空气流动造成的室内温度波动,维持室内温度接近到要求的温度,提高人体的舒适度。运用这种相变储能建材,可将电力供给峰期时的加热或制冷负荷转移到谷期,使用户降低使用费用。本文对建筑相变储能材料的研究进行了回顾,并讨论了PCMs的选择和封装所存在的问题。     

相变材料在建筑节能领域的应用

相变材料可以与传统建材复合成具有蓄热和调温功能的新型建筑材料,它具有储能密度大以及近似恒温下的吸放热等优点,能有效维持室内环境的舒适度,并降低建筑采暖制冷所需的能耗和费用.针对当前建筑节能的要点,指出相变储能技术是实现建筑节能的重要措施.在此基础上,总结了相变材料的分类.表征以及制备方法,分析了相变材料在建筑节能领域中...     

建筑节能新技术--相变储能建筑材料

潜热储存具有较高的容积蓄热密度,在建筑节能、太阳能利用、余热回收和电力移峰填谷等领域具有重要价值。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。相变材料具有较大的潜热储存能力。介绍了相变储能建筑材料的发展历史,研究方法和当前存在问题,以及目前值得深入研究的课题。     

相变材料在节能建筑中的应用探究

相变材料具有高效的储能特性,将其应用在建筑中能够降低建筑能耗,调整室内环境舒适度,提升建筑材料的功能,从而实现建筑绿色环保的要求。在对相变材料的性质进行综合分析的基础之上,重点探究了相变材料在墙体、屋顶保温隔热,以及室内地板地采暖等方面应用的可行性,并对相变材料的研究方向和未来发展前景进行了展望。     

Phase change material developments: a review

This paper presents a review of the latest developments on phase change materials (PCMs) for thermal energy storage (TES) applications in buildings. The paper provides information about material requirements for TES, classification of PCM, mathematical modelling and applications of PCMs.     

相变材料建筑节能应用效果的实验及数值模拟研究

相变材料具有高效的能量储存功能,与建筑材料复合制成有蓄热功能的新型节能建筑材料后,可应用在建筑结构中,发挥相变蓄热功能,控制建筑室内温度波动,增强建筑舒适度,更加有效地实现建筑节能。通过介绍相变蓄热建筑材料在建筑上的应用现状,对相变材料建筑节能效果进行实验模拟,阐述借助数值模拟软件和数学建模等手段进行数值模拟的研究方法和发展现状,提出相变材料建筑节能应用效果的研究方法和研究内容所存在的不足及发展潜力。     

相变热回收式通风装置的研发及性能测试研究

随着建筑节能标准的提高,建筑外窗气密性要求不断提高。靠门窗渗透的自然通风量已不能满足室内空气质量的要求。采用机械通风的方式引入新风也存在着通风量的大小及通风模式会影响建筑节能的问题。为此,将相变蓄能技术应用于民用建筑的机械通风系统,研发出一种相变热回收式通风装置,以更好地解决室内空气质量和节能问题。所研发装置利用相变材料的蓄、放热性能,通过交替运行的通风模式,以及通风装置的不断循环,实现无管道式的相变热回收式建筑通风系统。主要采用实验研究的方法,在人工气候室内对研发样机进行了2个蓄、放热周期(4种工况)的测试研究。结果表明,相变热回收式通风装置的进口温度恒定、出口温度随时间不断变化,不同时间阶段呈现不同的变化趋势。第一时间阶段,即初始阶段,出口温度随时间变化剧烈,表明相变蓄能装置进入相变阶段,相变潜热量不断增大。第二时间阶段,即相变阶段,出口温度随时间呈线性变化,表明相变蓄能装置温度恒定,与空气流体发生稳定的相变传热。第三时间阶段,即完成阶段,出口温度变化小,基本接近进口温度,表明相变蓄能装置相变结束。从相变传热机理进行分析,固-液相变传热过程主要包括液态显热蓄(放)热、相变潜热蓄(放)热和固态显热(蓄)放热3个阶段,实验过程中出口温度随时间变化呈现出的几个时间阶段的不同规律,与相变传热机理有关联且相互对应。相变热回收式通风装置的风量恒定、不同进口温度工况下的对比数据表明,进口温度与相变温度的温差越大,初始阶段的出口温度变化越剧烈,相变阶段的出口温度线性变化率越大,且蓄、放热效率越高。进口温度与相变温度的温差约17℃时,蓄、放热效率分别达到56.2%(蓄)、50.8%(放)。     

Application of latent heat thermal energy storage in buildings: State-of-the-art and outlook

Latent heat thermal energy storage (LHTES) is becoming more and more attractive for space heating and cooling of buildings. The application of LHTES in buildings has the following advantages: (1) the ability to narrow the gap between the peak and off-peak loads of electricity demand; (2) the ability to save operative fees by shifting the electrical consumption from peak periods to off-peak periods since the cost of electricity at night is 1/3–1/5 of that during the day; (3) the ability to utilize solar energy continuously, storing solar energy during the day, and releasing it at night, particularly for space heating in winter by reducing diurnal temperature fluctuation thus improving the degree of thermal comfort; (4) the ability to store the natural cooling by ventilation at night in summer and to release it to decrease the room temperature during the day, thus reducing the cooling load of air conditioning. This paper investigates previous work on thermal energy storage by incorporating phase change materials (PCMs) in the building envelope. The basic principle, candidate PCMs and their thermophysical properties, incorporation methods, thermal analyses of the use of PCMs in walls, floor, ceiling and window etc. and heat transfer enhancement are discussed. We show that with suitable PCMs and a suitable incorporation method with building material, LHTES can be economically efficient for heating and cooling buildings. However, several problems need to be tackled before LHTES can reliably and practically be applied. We conclude with some suggestions for future work.