定型相變材料的制備及相變模型的熱特性研究.pdf

1、潛熱儲能是最有效地儲能方式之一。與顯熱儲能相比，潛熱儲能方法儲能密度大，并且在吸收和釋放熱量過程中的溫度變化小。選擇合適的相變材料(PCMs)，通過一定方法使其應(yīng)用于建筑物的墻體、天花板及地板表面作為潛熱儲能，能夠直接吸收太陽光能，降低室內(nèi)氣溫波動幅度并長時間維持室內(nèi)溫度在一個理想范圍，增加人們的舒適度。相變材料已成為最具世紀發(fā)展?jié)摿?、目前?yīng)用最多和最重要的材料，也成為國內(nèi)外能源利用和材料科學(xué)方面研究的熱點。本文選取硬脂酸丁酯作為相變材

2、料，以多種多孔基體材料作為支撐材料制備復(fù)合相變材料；并將這些復(fù)合相變材料應(yīng)用與建筑物中，分析在具體應(yīng)用中的節(jié)能調(diào)溫效果。
　　 本文選取的硬脂酸丁酯相變溫度20℃，相變潛熱140J/g。其相變溫度滿足人體舒適度的要求。選擇的多孔材料有普通紙面石膏板、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石和膨潤土。通過物理吸附法將多孔材料浸潤于熔融狀態(tài)下的硬脂酸丁酯溶液中制備復(fù)合相變材料，確定相變儲能板和相變儲能砂漿的制備工藝，并分析復(fù)合相變材料的各種性能。制得的

3、相變儲能板的相變材料容留率為60％，相變潛熱為51.8418J/g。硬脂酸丁酯-膨脹珍珠巖（BS-EP）定型相變顆粒相變材料容留率為180％，相變潛熱為92.2015J/g。將定型相變顆粒與水泥混合制備相變儲能砂漿，并摻加膨脹石墨提高其導(dǎo)熱能力。當膨脹石墨（EG）摻量為10％時，導(dǎo)熱系數(shù)提高71.6％。確定相變儲能砂漿的施工配合比為相變顆粒：水泥：水：EG=1：1.25：1.88：0.1。建立模型以分析相變材料實際應(yīng)用中的節(jié)能效果，確定

4、了相變材料應(yīng)用于建筑物的施工工藝。引入標準溫度阻尼率的概念。復(fù)合相變材料的標準溫度阻尼率為26.7％。采集模型溫度數(shù)據(jù)，分析相變材料的調(diào)溫效果。當在一個采集周期內(nèi)相變材料發(fā)生凍融循環(huán)，保持門窗關(guān)閉時，相變房間的白天最高溫度要比普通房間低2～3℃，夜晚最低溫度比普通房間高1～2℃，最高溫度出現(xiàn)的時間推遲了1.5～2個小時，并且兩房間東墻的熱流密度變化曲線差異明顯。在一個采集周期內(nèi)相變材料未發(fā)生凍融循環(huán)，保持門窗關(guān)閉時，由于相變房間墻體整體