相变材料在建筑墙体中的应用研究——以厦门地区为例

文章在分析厦门地区气候特征及适宜被动式策略的基础上,研究相变材料在建筑墙体中的应用形式。利用DesignBuilder软件对所提出的应用形式进行模拟,分析建筑能耗和室内环境在不同墙体形式中的变化,得出具体设计参数和设计形式。分析结果表明,相变墙体的几种应用形式均能不同程度地降低建筑的制冷负荷,同时也能改善建筑室内热环境;其中的最优形式为相变墙体结合可变遮阳设计,能够实现较好的隔热效果。     

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。     

相变材料在电供暖建筑中的可能性研究

介绍了相变材料储热的机理及特点 ,应用于寒区电供暖建筑中的相变材料的选择 ,以及相变墙体的产生对寒区电供暖系统建筑发展的意义 ,并对相变材料在建筑节能的应用技术进行了展望 ,为在我国北方寒区建筑电采暖领域推广使用 ,提出了一些可行性分析依据     

相变蓄能墙体的应用及推广研究

相变蓄能墙体相比于普通建筑墙体,可通过吸收自然环境中的太阳辐射能量、自然冷量及热量并适时放出,从而降低空调制冷或供暖能耗,从建筑本体出发使建筑达到低能耗水平。对相变墙体在建筑节能中的效果进行了总结,并从材料性能、设计及工程应用的角度分析了该技术的研究进展及存在的问题。分析得出,相变蓄能墙体已能够达到应用水平,但要达到大规模应用的程度,技术上和经济上的一些问题有待解决。     

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。     

一种新型双层定型相变墙体节能效果分析

目前常见的单层定型相变材料,在室内或者室外使用往往只能在夏季或冬季发挥作用,为改善全年室内热环境,降低全年建筑运行能耗,且减少墙体改装面积,本项目提出一种新型的双层定型相变墙体,具体做法为在建筑物外墙内外表面均添加定型相变材料板,外层相变板具有较高的相变温度,在夏季发挥作用,内层相变板具有较低的相变温度,在冬季发挥作用。本文中的双层定型相变墙板用于建筑南外墙,该研究主要分析了相变材料厚度、相变温度对建筑运行能耗和建筑室内热环境的影响,最后根据节能率性及经济性因素得出了相变墙板的推荐使用厚度及其对应的相变温度,为该结构在建筑节能中的应用提供技术支持。     

复合相变墙体应用于被动式太阳房的初步研究

以冬季日照率较高、太阳辐射强度大的北京地区为研究对象,依据建筑热物理学、传热学以及相变贮能理论,结合计算机模拟分析以及实验的方法,研究了复合相变墙体材料在被动式太阳房中应用的可行性,为相变蓄热技术以及可再生能源在建筑节能中的应用提供参考.     

自力式套管封装相变墙体排热系统及相变简化模型研究

建筑能耗日益增加,新型建筑节能技术越来越受到人们的重视。在建筑空调领域,提高建筑围护结构的热特性能够明显减少室内负荷,降低建筑能耗。本文提出了一种新型自力式套管封装相变排热节能墙体系统。该墙体系统充分利用夜间天空辐射冷却实现墙体内热量的自动转移。针对该墙体内嵌入的套管相变材料建立了4R2C热容热阻简化相变传热模型,并利用遗传算法对模型参数进行辨识。进一步搭建了套管相变材料的实验平台,并将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,4R2C简化相变模型能够准确的模拟套管相变材料的传热特性,内套管表面温度与热流平均误差分别为0.45℃和14.4%。简化相变模型能够很好与墙体热模型耦合,实现自力式套管封装相变墙体系统热特性与节能特性的集成模拟。     

典型外墙构造复合相变层的热工性能研究

建筑围护结构结合相变蓄热材料能够大幅提升其蓄热性能,削弱室外温度波动对室内热环境的不利影响,有助于充分利用自然气候资源。由于相变材料的变物性特征,相变墙体和传统围护结构的热工性能存在显著差异。基于人工控制环境下的缩尺模型实验,对比分析了在室内外双向周期性热作用下,相变墙体不同材料层顺序(相变蓄热层、保温层、结构层)对其热工性能的影响。结果表明,当墙体材料层顺序由外向内分别为"保温层-结构层-相变蓄热层"时,实验小室室内空气温度峰值最小。分析了在不同材料层顺序下相变墙体的内表面蓄热系数,结果表明当墙体的材料层顺序由外向内分别为"相变蓄热层-保温层-结构层"及"保温层-结构层-相变蓄热层"时,相变墙体的内表面蓄热系数分别为4. 39 W/(m~2·K)和4. 13 W/(m~2·K),均大于采用材料层顺序由外向内为"相变蓄热层-结构层-保温层"的相变墙体的内表面蓄热系数。内表面蓄热系数计算结果与相变墙体热工性能实验结果相符,能够准确体现相变墙体内表面蓄热性能及其对室内热环境的影响。     

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。     

不同蓄热墙体材料的吸放热特性模拟研究

针对不同墙体材料对围护结构蓄热性有重要影响这一特性,基于能量守恒定律,运用ANSYS软件对常见的4种墙体材料和相变材料进行热分析,模拟分析不同材料墙体内壁面的温度场变化和最小温度差,比较不同墙体材料的吸放热特性,分析4种普通墙体材料针对合肥地区应用的适宜性。对比相变材料吸放热特性,得出相变材料具有更优异的蓄热能力,为推动和发展建筑低能耗技术提供依据。     

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.     

复合相变材料建筑墙体保温性能试验及研究

由相变材料和保温隔热材料制备的建筑墙体,不仅可降低采暖能耗,还可减少室内温度波动,提高舒适度。利用软件对复合相变材料建筑墙体传热过程进行数值研究,分析相变材料融化过程和凝固过程的物性参数变化,并将数值模拟结果与测验测量值进行对比。得出相变材料掺量、相变墙板位置对墙体内壁温度变化的影响。研究结果表明,当粉煤灰复合相变材料墙板厚度为6mm且相变墙板内置时,保温效果最好。     

相变材料在墙板不同位置对室内温湿度调节差异的研究

对相变储能墙板(使用了相变储能材料的墙板)应用的研究背景进行了简要介绍,并研究了相变储能墙板对室内温湿度的影响,重点研究了相变墙板放置不同位置产生的温湿度差异。实验结果表明,相变储能墙板可以调节室内温湿度的变化,而且相变材料在墙材中的不同组合方式对室内温湿度的调节效果也有所不同。其中相变材料位于墙体夹层中时调温效果最好,而相变材料内贴于墙体时调湿效果最好。使用相变储能墙板能明显降低室内温度,能够起到一定的建筑节能效果。     

相变蓄能墙多因素热特性分析及优化研究

建筑围护结构的热损失是建筑内部热量散失的主要途径。与传统墙体保温材料不同,相变蓄能技术可以利用潜热蓄能达到数倍于普通围护结构的蓄热和热惰性效果。该文针对我国北方地区夏季蓄冷,利用热焓法建立相变蓄能墙体物理模型并进行数值模拟,通过蓄热量、延迟性及熔化过程3个指标为依据来分析相变蓄能墙的因素影响特性。结果表明:夏季相变材料层设置在室内侧位置更有利;随着室内对流换热系数的增大,相变材料层的蓄热量随之增大,而延迟时间减小;相变材料层存在蓄热性能最优的最佳厚度;墙体材料和厚度的选择同样起到关键性作用,墙体材料厚度越大反而越不利于相变材料的蓄热性。该文所得出的优化结论对相变墙结构的优化与应用提供参考。     

相变墙体在建筑中的应用研究

利用相变储能建筑材料,可以减小室内温度波动,提高热舒适度,并在一定程度上降低了建筑采暖空调能耗,提高了能源利用效率。本文应用ENERGYPLUS软件对采用相变材料作为墙体的某交通建筑的热舒适性进行数值模拟。研究在不同地区交通建筑墙体和柱子中加入相变材料后,对室内热舒适性的影响。并通过改变相变墙体层的结构、厚度和相变温度,分析不同的参数值对于室内能耗的影响。通过分析和比较,得出如何在不同地区的交通建筑中合理有效的利用相变材料,以促进建筑节能和节资。     

相变材料在暖通空调的应用

介绍了相变材料的分类,综述了相变墙体材料的应用以及相变材料在太阳房供暖系统、电热蓄热系统、蓄冷空调中的应用     

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。     

超低能耗建筑中的关键材料与技术

随着我国各地建筑节能标准的不断提高,超低能耗绿色建筑及被动式节能建筑正在我国大力推广与实施,其中建筑节能材料与关键技术是超低能耗建筑中的主要瓶颈和研究热点.文章论述了超低能耗建筑中的新型墙体保温材料及相变材料的种类、特点、性能及应用等,介绍了超低能耗中的建筑外墙保温技术和相变储能节能技术,并讨论了超低能耗建筑未来的发展与展望.