相变材料和隔热材料在不同地区建筑中应用效果之比较分析

利用典型气象年逐时数据,讨论了5个热工分区中典型城市的建筑采用外保温或相变材料后,全年室温和采暖空调能耗的变化情况,并分别采用"全年累计满足舒适度小时数"和"单位面积耗电量"作为两种材料在被动式和主动式建筑中应用效果的评价指标,结合"峰谷电价"、采暖或空调运行费用和材料的初投资,对其在不同地区的应用进行了可行性分析。研究发现:外保温随采暖能耗在整个建筑能耗中比例的增大而愈显重要;内墙为相变材料可使被动式建筑夏季具有较好的舒适度,使主动式建筑夏季空调能耗降低,但其成本较高,北京、上海和广州地区投资回收期至少为15a;在仅需考虑采暖需求的哈尔滨地区,相变蓄能式地板采暖系统节能效果较好,投资回收期可控制在5a,但采用外保温比相变材料更具经济性,投资回收期仅为1.5a。     

隔热涂层降低建筑顶层空调动态负荷的数值模拟

建立了屋顶和南外墙涂敷隔热涂层的房间的非稳态传热模型.利用该模型探讨了隔热涂层对房间空调动态负荷、日制冷量和室内热环境的影响,并采用北京、合肥、深圳3地夏季月平均气象数据,对当地建筑使用隔热涂层的节能效果进行了评估.研究发现:给建筑顶层外表面加装隔热涂层可显著降低房间空调负荷和日制冷量;整个夏季的空调平均日制冷量随地区的不同可降低40.0%～60.1%;隔热涂层还能显著降低房间外表面和内表面(尤其是天花板)温度的峰值和波幅,在节能的同时可改善室内热环境.     

隔热涂层降低建筑空调负荷效果的参数分析

从降低建筑空调负荷的角度出发,对外壁面有隔热涂层的房间建立了稳态传热模型,用数值方法逐一分析了涂层的各种参数,包括导热系数、厚度、表面太阳吸收率、发射率以及地区因素等对空调负荷的影响。研究发现：隔热涂层能显著降低空调负荷及能耗；仅当涂层热阻与墙体热阻之比大于0．2时,涂层导热系数的降低才会对空调负荷产生显著影响；涂层表面太阳吸收率和发射率对空调负荷的影响非常大,是起主导作用的因素；隔热涂层用在太阳辐照密度越大、日最高气温越低、日较差越大的地区节能率越高,越有利于发挥其降低空调负荷及日累计能耗的功能；决定着空调运转时间长短的当地室外气温分布状况对于评价隔热涂层节能效果也有重要影响。     

我国不同气候地区夏季相变墙房间热性能模拟和评价

利用我们提出的分析相变墙房间热性能的理论模型，并藉该文献提出的两个评价房间夏季过热不舒适程度指标——“累计日室内温度不舒适度”IDCT和“累计日室内综合温度不舒适度”IDC，分析了采用相变墙建筑适用的气候条件，并通过数值方法模拟和评价了相变墙房间在我国不同气候地区的使用效果，说明了相变墙建筑在我国不同地区使用的优点和局限性。     

相变蓄能材料在建筑节能中的应用

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.综述了可用于建筑节能的相变储热材料和相变储热技术,并提出了这一技术领域内近期需要研究和解决的问题.     

相变储能材料的研究进展及在建筑中的应用

相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义,综述了相变材料的研究进展状况,介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储能机理和优缺点。讨论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。并提出目前值得深入研究的课题。     

与建筑一体化石蜡类相变材料研究与应用

介绍了目前国内外关于石蜡类相变材料作为建筑材料的一些研究成果,总结了石蜡类建材的选型以及封装技术.石蜡类相变蓄热材料因其具有相变潜热高、相变温度可根据组成进行调节、几乎没有过冷现象、熔化时蒸汽压力低、不易发生化学反应且化学稳定性较好-在多次吸放热后相变温度和相变潜热变化很小、自成核、没有相分离和腐蚀性等优点,较之其它蓄热建筑材料,性能更加优良且价格更低.研究表明,制作建筑板材应选择碳原子数较少相变温度较低的直链烷烃相变材料,采用微粒封装技术如制作微胶囊等.还举出多个国内外的例子,说明了石蜡类相变材料的应用情况.     

相变储能在建筑供暖空调领域的应用前景

介绍储能相变材料及其分类,讨论相变材料在建筑供暖空调领域的应用研究。详细介绍作为相变墙体材料和系统相变材料的研究进展,同时对相变材料在建筑供暖空调系统中的应用前景进行展望。     

一种定形相变材料的结构和理化分析

定形相变材料由相变材料和支撑材料组成,在发生固－液相变后仍保持其在固态时的形状,是一种不需要封装的相变材料,因此在充热和释热过程中,不存在与传热介质之间的封装热阻。本工作采用富里叶变换红外光谱、凝胶色谱,电子扫描显微镜及DSC等方法对一种定形相变材料－定形相变石蜡的组成和结构进行了分析,所得结果对该材料的制备具有指导意义。     

空调房间温湿度控制模拟分析

控制空调房间的设定温、湿度且使能耗最少是研究者关注的重要问题。文中以某一空调房间的变水量自动控制为例,分析了变水量空调系统的动态特性,研究了水流量变化、加湿量变化对房间温湿度的影响,分析模拟了PI控制参数的选取对控制过程影响进行。模拟结果显示合理的控制参数能实现较好的控制精度。     

相变墙房间传热特性研究

通过建立基于焓法相变墙板的传热模型,研究了其传热特性,分析了影响相变墙板传热性能的因素,选取出了适合于重庆地区的相变墙板,研究了重庆的相变墙房间和普通房间的传热特性,对比分析了夏季和冬季相变墙房间和普通房间的温度情况并经实测验证。结合削峰填谷政策做了经济性分析。结果表明相变墙房间不仅节省能源,能提供舒适的环境。而且投资回收期仅十四个月。     

建筑形式对太阳能热利用的影响研究

以上海地区的住宅建筑为研究对象,通过模拟分析的方法,采用DeST软件计算确定建筑逐时的采暖、空调能耗,研究分析窗墙比对建筑全年采暖能耗、全年空调能耗以及全年采暖、空调总能耗的影响规律,研究分析太阳辐射热增加所导致采暖能耗的降低幅度与外围护结构保温性能两者之间的定量关系。计算结果表示在夏季外窗遮阳和夜间通风的条件下,加大南向窗墙比可增强太阳能的热利用效率,降低建筑全年的采暖、空调总能耗;而外围护结构保温性能的增强则可降低室内向室外散热的程度,相应提高对冬季太阳辐射的热利用程度,从而达到降低采暖能耗的目的。     

基于柔性负荷的孤立多能互补建筑能源系统优化设计

构建基于柔性负荷的多能互补建筑能源系统是解决孤立乡村能源供给问题的有效手段。采用Matlab/Simulink建立孤立多能互补建筑能源系统优化模型,并以系统的费用年值最低为优化目标,基于遗传算法求解计算。研究结果表明,与不考虑柔性负荷相比,柔性电负荷、柔性热负荷、柔性电/热负荷参与调节时,系统的费用年值分别降低了5.24%、33.11%与35.50%。柔性电负荷参与调节后,负荷向光伏出力时段平移,储能电池和柴油发电机的容量得以降低。与仅有柔性热负荷参与调节相比,柔性电、热负荷同时参与调节时,室内温度波动平缓,波动振幅小。     

建筑物冬季太阳辐射得热分析

对冬季建筑物南壁面的太阳辐射强度、南外窗和南外墙的内壁温进行了逐时计算，并结合冬季太阳辐射的特点进行了逐时热负荷计算。结果表明在冬季供暖空调标准工况下，太阳辐射使南外墙内表面壁温全天整体小幅上升，并使南外墙的逐时热负荷较北外墙降低约20％；在节能达标居住建筑的南向房间，中午时段内室内空气所吸收的南外窗太阳辐射得热量已超过该房间的逐时热负荷，供暖空调系统在冬季运行时有必要充分利用这部分能量。