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。     

毛细管相变蓄热罐性能实验研究

相变蓄热装置是太阳能、工业余热等供热技术推广应用的关键装备。在分析现有相变蓄热装置特性的基础上,提出了毛细管相变蓄热罐,并结合一种复合型相变蓄热材料,对其热物性进行了测试,结果表明该复合相变蓄热材料符合太阳能供热技术的要求。同时研究了水流量和供水温度对毛细管相变蓄热管性能的影响,得出了最佳流量,为毛细管相变蓄热罐的设计提供了数据支持。     

相变蓄热式热泵热水器性能实验研究

对采用纯石蜡相变蓄热式与水蓄热式2种热泵热水器系统的性能进行了对比实验研究,对比分析了2种热泵热水器系统在制冷兼热回收模式下的蓄热过程、蓄热箱的冷凝热回收率以及系统的综合能效系数,在此基础上提出了改善纯石蜡相变蓄热式热水系统性能的措施。实验数据表明,与传统水蓄热式热泵热水系统相比,纯石蜡相变蓄热式热泵热水系统减小了蓄热箱的体积,蓄热过程中系统运行相对平稳,但蓄热箱的换热效果较差、冷凝热回收率相对较低,进而影响了系统的综合能效。可通过对蓄热箱内螺旋盘管进行翅片化处理或者插入铝箔、加入膨胀石墨等项措施强化蓄热箱的传热以提高冷凝热回收率,进而提高系统的综合性能。     

相变蓄能围护结构的冬季调温性能实验研究

搭建了2个相同尺寸的彩钢板轻质缩尺模型室作为对比实验舱,将铝箔袋封装的相变材料(相变温度17℃贴附在实验舱内壁进行实验,测试了相变材料在上海冬季的应用效果。结果表明,相变材料对实验舱空气温度、内表面平均温度的波动都有一定的衰减效果,其作用程度与天气有关。相变材料使得通过窗户得热的平均热流减小了5. 3%,也使得通过壁面散热的平均热流减小了4. 35%,因此需要加强相变蓄热建筑夜间透明围护结构的保温。相变材料的使用使得温度波动幅度减小,热舒适的不满意百分数降低了10左右。对于I级热舒适时间百分比平均增加3. 3,对于II级热舒适时间百分比平均增加19. 0。     

双层定型相变围护结构夏季热特性实验研究

以石蜡作为相变材料(Phase Change Material,PCM),高密度聚乙烯作为支撑材料,膨胀石墨作为导热增强剂,制成定型相变板。将制备的相变材料板以"三明治"形式贴于轻质实验房南墙内外侧,实验房内侧相变板相变温度约为17～26℃,在冬季发挥保温作用;外侧相变板相变温度约为26～36℃,在夏季发挥隔热作用。对其在夏热冬冷典型城市武汉地区应用的热特性进行实验研究,结果表明,定型相变材料板状态稳定、性能优良。夏季外侧相变墙发挥作用,能够很好地吸收太阳辐射的热量,降低并延缓室内温度峰值,可降低建筑冷负荷,提高室内环境热舒适性。     

有机相变蓄热复合材料导热性能的实验研究

以膨胀多孔石墨(EG)和硅藻土(DI)这2种多孔矿物介质与硬脂酸丁酯(BS)有机相变材料制备了有机相变蓄热复合材料,并采用调制差示扫描量热方法(MDSC)测试了复合材料的导热系数,借助层状复合材料热传导模型分析了多孔矿物介质内部结构特征对复合材料导热性能的影响.结果表明:采用EG和BS制备的有机相变蓄热复合材料具有明显的层状结构,其压制方向的导热系数更接近于层状复合材料热传导模型c轴方向的导热系数;采用DI和BS制备的有机相变蓄热复合材料的导热系数接近层状复合材料热传导模型a-b平面方向的导热系数,即该复合材料内部具有非常好的连通性.多孔矿物介质对有机相变复合材料导热性能的增强效果不仅受多孔矿物介质导热系数的作用,而且还受到复合材料内部结构特征的影响.当复合材料在热传导方向上形成连通性结构时有利于上述增强效果;而当复合材料形成与热传导方向垂直的层状结构时则不利于上述增强效果,即使多孔矿物介质具有很高的导热系数也是如此.     

相变储热轻质围护结构夏季隔热节能的实验研究

采用复合相变材料和聚苯乙烯泡沫板制成了轻质板结构,克服了轻质材料墙体储热能力差的缺陷.在重庆地区对该复合板作围护结构的轻质实验房夏季炎热环境下的隔热及空调节能进行了实验研究,结果表明该相变材料轻质墙体能够有效地利用昼夜温差储放热,有效地阻止热量进入室内,非空调工况下可明显降低室内温度,具有较好的节电效果.     

基于相变材料三水醋酸钠蓄热性能实验研究

三水醋酸钠（CH3COONa·3H2O）因熔点适宜、潜热值较高等优点常作为相变蓄能材料广泛应用于不同领域。然而,纯三水醋酸钠在凝固过程中存在的过冷和相分离问题,严重影响三水醋酸钠的蓄放热性能及使用寿命。主要以三水醋酸钠作为相变基体材料,通过大量蓄放热实验,得出提高改进三水醋酸钠相变蓄热特性的添加剂及最佳用量配比,研制出蓄热介质凝固相变区间为52～55℃、过冷度<2℃、相变蓄热性能稳定、价格低廉的高效三水醋酸钠蓄热体系,提高材料的实际应用价值。     

金属复合梯级相变蓄热炕性能的实验研究

为推进我国北方农村地区冬季清洁供暖,同时针对单级相变材料导热性能较差,蓄热效果较低的问题,提出了1种以太阳能为热源,3种不同熔点石蜡为相变材料的金属梯级相变蓄热炕。在3种不同供水温度下通过实验分析炕体热性能,实验结果表明：泡沫铝复合梯级相变蓄热炕的最佳供水温度为38.0℃,在此供水温度下,其睡眠阶段睡眠平均温度为28.86℃,比蜂窝铝复合梯级相变蓄热炕提高了8%,比纯石蜡梯级相变蓄热炕提高了13%,比纯石蜡单级相变蓄热炕提高了19%;其睡眠阶段睡眠温度标准差最大值为0.53℃,而纯石蜡梯级相变蓄热炕为0.50℃,二者相差很小。在提高睡眠温度的同时,也保障了睡眠区域温度的均匀性。     

高温相变蓄热技术

节能环保是当今社会的热点话题，寻找新的环境友好型能源及行之有效的节能技术已经成为一个迫切的课题。相变蓄热技术作为一种高效环保的节能技术，一直受到关注。但对于它的研究大多集中于中低温蓄热技术。本文将重点介绍高温相变蓄热材料的工作原理，以及高温相变蓄热技术作为一种新的节能技术的应用前景。     

应用于建筑采暖的薄壁式相变蓄热箱体实验研究

搭建了抛物槽真空管集热-薄壁式相变蓄热箱体蓄热系统,以石蜡为相变材料,利用抛物槽真空管集热器产生的热水对尺寸为800 mm×60 mm×800 mm的薄壁式相变蓄热箱体进行蓄热,并对其放热过程热分层现象进行研究测试。对薄壁式相变蓄热箱体进行了温度和热流密度测点的布置,通过对壁面温度、内部温度和壁面热流密度的测试分析,得出了蓄热箱体具有热分层的现象,提出了应用建议。     

热电热泵相变蓄热装置原理及性能实验

探讨了热电热泵相变蓄热装置的工作原理。对热电热泵相变蓄热装置蓄热、放热工况下相变材料(石蜡)温度、状态的变化及制热性能系数进行了分析。实验条件下,相变材料的相变过程明显,蓄放热效果理想。蓄热阶段,余热热源温度为32℃、工作电压为8V时,制热性能系数达到2.2;放热阶段,被加热冷风温度为25℃、工作电压为4V时,制热性能系数达到5.6。     

相变蓄热颗粒的制备及热性能的实验研究

以双酚A型环氧丙烯酸酯(EA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、α-羟基环乙基苯甲酮的混合物为壳材,石墨(500目)为壳材增强剂,癸酸为芯材制备不同配比的6种试样。分别利用瞬态平面传热法(TPS)、差示扫描量热法(DSC)及热重分析法(TGA)对其做了传热性能的测试、相变性能测试及失重测试,并结合抗压试样综合分析6种试样的性能。实验结果表明:石墨掺量越多传热性能越强,但是试样的抗压能力逐渐下滑;随着掺入芯材癸酸的量的增加,融化起始温度逐渐降低,凝固起始温度逐渐升高,相变潜热逐渐增大,但其抗压强度与弹性位移逐渐下降;在所讨论的6种试样中试样5性能相对较优,失重率约为0.98%,抗压强度为22.3 MPa,弹性位移为0.26 mm。     

办公建筑围护结构夜间蓄热供暖热特性研究

以上海地区某办公建筑典型房间为研究对象,探究了围护结构蓄热供暖房间动态热特性以及相关影响因素,利用热平衡法建立了蓄热供暖房间动态热过程数学模型,并进行实验验证.结果显示,增加外墙保温有利于降低建筑蓄热供暖耗热附加量与耗热附加率,但围护结构总蓄热量变化较小;随换气次数、外窗传热系数增加,建筑蓄热供暖耗热附加量与耗热附加率...     

建筑围护结构蓄热性能参数体系的对比研究

针对建筑围护结构蓄热设计及性能分析与评价所面临的选择何种蓄热性能参数体系问题,对基于非稳态传热的谐波分析法和传递函数法2种蓄热参数体系进行了对比分析,对材料蓄热系数与热渗透系数、热惰性指标与热厚比、剧烈波动层厚度与周期热渗透深度、表面吸热系数与热导纳等参数之间的异同进行了深入探讨。分别针对室外和室内热源周期性热作用,确定了蓄热性能关键表征参数。以某一复合保温墙体为例,分别对基于谐波分析法和传递函数法的蓄热性能参数进行了计算。     

重型围护结构夜间蓄热供暖热特性研究

为了对重型围护结构蓄热供暖的房间进行动态热特性和影响因素研究,将上海市某办公建筑内的典型房间作为研究对象,数学模型建立在热平衡法和反应系数法的基础上,利用软件对模型求解,并通过实验验证了此模型的准确性.结果显示:夜间蓄热供暖可以节约系统运行费用;当围护结构类型改变时蓄热耗热附加率几乎不受影响;增加围护结构外保温,供热量...     

塑料球封装相变材料太阳能热水系统蓄热性能实验研究

搭建了一套相变材料太阳能热水蓄热性能实验系统,选取直径为100 mm的塑料球封装石蜡相变材料,对55℃和60℃两种相变温度的蓄热性能进行了测试,并对相变材料中添加膨胀石墨的蓄热性能进行了对比。结果表明:55℃相变材料的蓄热性能较好,添加膨胀石墨后相变材料的蓄热性能得以强化。     

严寒地区太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统运行控制策略实验研究

新疆地区供暖期长达6个月且太阳能资源高达5 800MJ/(m~2·a),为太阳能利用提供了有利条件。利用太阳能作为地板辐射供暖热源,其难点之一是解决太阳能变化不定与建筑供暖需求连续稳定之间的矛盾。以乌鲁木齐市某办公建筑为例,构建了太阳能相变蓄热地板辐射耦合供暖系统,实验研究了不同太阳辐照度下集热器进出口温度及系统运行方式对室内供暖效果的影响,得到了不同室外气象条件下该系统的供热量、蓄热量和补热量,总结得到了该系统在整个供暖期的运行控制策略。     

高温相变蓄热材料研究进展

本文通过对高温相变蓄热材料国内外研究现状进行分析,提出探索高温相变蓄热过程热力学行为特性,建立热-结构耦合分析模型,并与实验研究相结合,是弄清相变过程热力学机理、掌握相变蓄热技术、进行吸热/蓄热器和热控系统以及相变蓄热容器合理设计的关键,并将为最终在太阳能发电、高温热能回收、航天以及冶金等其它工业领域的技术应用奠定基础。     

相变围护结构传热性能研究及能耗分析

对在多层次建筑围护结构中相变材料不同位置对其温度场及热流密度的影响进行了研究。通过焓法建模对建筑相变材料在多层次围护结构中进行数值分析模拟。得出当相变板材的位置位于中部能够显著的降低一天中温度峰值,降低夏季最大冷负荷,当相变板材位于多层次围护结构外侧时,热流密度波动范围大。