建筑相变材料保温性能试验研究

论文摘要

利用相变材料(Phase Change Material,PCM)的相变热来储存热能的蓄热技术,主要用于调节城市电力峰谷负荷,以提高能源利用效率。该技术可以充分利用可再生能源太阳能,有利于保护环境。随着科技的进步和人民生活水平的提高,相变蓄能材料得到越来越广泛应用,对相变蓄能材料提出了更高的要求,蓄热性能好、成本低廉、热效率高是相变蓄能材料发展的主要方向,有机材料因为具有不宜过冷、不宜层析的特点己经成为研究的热点。本文研究的对象石蜡,作为相变蓄热材料具有较高的相变潜热,无过冷及层析现象,性能稳定,无毒、无腐蚀性,价格便宜等优点而备受欢迎。石蜡是固液相变材料,如果直接加入到建筑材料中构成相变墙体,有可能在储能过程中出现液态泄露现象,影响墙体的使用。为防止这种现象,可采用把石蜡融化封装技术,倒入一个锡纸叠好的盒子里面。用抗裂砂浆作为支撑材料,把锡纸盒封好。本文通过石蜡相变储热材料的实验,验证了采用抗裂砂浆作为支撑材料,及锡纸盒密封,可以作为一种定形相变材料,定形相变材料的熔点为石蜡的熔点,潜热应该随着石蜡的含量增加而增大。石蜡、锡纸和聚苯板(EPS)构成定形相变材料,直接用到外墙上面增加墙体的蓄热能力,节约能源。文中实验研究了相变材料板块与常规材料板块的区别。研究结果显示:石蜡、锡纸和聚苯板(EPS)组成的相变材料,其相变温度比较合适,有一定的相变潜热,是较为理想的在墙体中使用的相变储能材料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 相变材料研究历史和现状
• 1.1.1 能源
• 1.1.2 相变材料的定义
• 1.1.3 国内外研究概况
• 1.2 相变材料的现状
• 1.2.1 相变材料的分类
• 1.2.2 相变材料的应用
• 1.2.3 在生产和生活保障中的应用
• 1.2.4 在军事领域的应用
• 1.3 相变材料在建筑物中的应用
• 1.3.1 在相变墙体中的应用
• 1.3.2 在储能地板中的应用
• 1.3.3 相变材料在空调系统中的应用
• 1.4 相变材料特性
• 1.4.1 热力学标准
• 1.4.2 动力学标准
• 1.4.3 化学标准
• 1.4.4 经济标准
• 1.4.5 相变材料类型
• 第2章 建筑相变材料的性能研究
• 2.1 石蜡相变材料的研究与发展
• 2.1.1 石蜡相变材料优点
• 2.1.2 石蜡的基本性质
• 2.2 石蜡实际应用研究
• 2.2.1 医学应用
• 2.2.2 蓄热应用
• 2.2.3 包装应用
• 2.2.4 乳化蜡应用
• 第3章 相变材料传热性能实验方法
• 3.1 相变传热的特点
• 3.2 改善设备结构的传热强化
• 3.2.1 添加高导热系数的添加剂（骨架）强化传热
• 3.2.2 相变材料的组合强化传热
• 3.2.3 相变材料的封装
• 3.3 相变材料传热理论
• 3.3.1 相变传热的传热模型
• 3.3.2 相变传热问题的求解方法
• 3.4 石蜡融化过程中的传热特性实验研究
• 3.4.1 实验目的
• 3.5 量热技术及热动力学
• 3.5.1 量热技术
• 3.5.2 热动力学
• 3.5.3 PCM传热的改性研究
• 3.5.4 相变墙体传热
• 第4章 抗裂砂浆封装相变材料的实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验设备和材料
• 4.3 实验样品的制备
• 4.4 定形相变材料制备
• 4.5 实验结果与讨论
• 4.6 常用的聚苯板
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录: 攻读硕士学位期间发表论文情况