相變儲能建筑墻體傳熱特性及能耗影響研究
發(fā)布時間:2020-12-22 20:37
相變儲能墻體作為一種新型墻體節(jié)能技術(shù),不僅能提高墻體的保溫隔熱性能,還能提高墻體的儲熱蓄熱性能,改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境,但在相變儲能墻體的構(gòu)建方法、傳熱特性以及對建筑能耗的影響等方面還需要進一步研究。本文采用數(shù)值計算、物理試驗和理論分析相結(jié)合的方式,研究了室溫復(fù)合相變儲能砂漿的制備方法與基本性能,探究了相變儲能墻體適宜相變溫度的確定方法,研究了不同構(gòu)造相變儲能墻體的傳熱特性以及對室內(nèi)溫度和建筑能耗的影響規(guī)律。主要結(jié)論與創(chuàng)新成果如下:(1)研制了一種適用于建筑室溫環(huán)境的復(fù)合相變儲能砂漿,得到了原材料-復(fù)合-吸附-封裝-配制為一體的新型相變儲能砂漿制備方法。以固體石蠟和液體石蠟為原材料,采用加熱熔融混合方法制備了適用于建筑室溫環(huán)境的復(fù)合相變石蠟,具有較高的相變焓值和熱穩(wěn)定性;以環(huán)氧樹脂作為封裝材料、以陶粒作為多孔吸附載體制備了相變陶粒,復(fù)合相變石蠟的吸附率達到58%以上;以相變陶粒替代中砂制備了相變砂漿,相變陶粒適宜替代率為50%,適宜配比的相變砂漿抗壓強度為9.33MPa,導(dǎo)熱系數(shù)為0.739 W/(m·K),具有良好的力學(xué)和熱工性能。(2)提出了考慮朝向和構(gòu)造的相變儲能墻體適宜相變溫度確定...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:196 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
2#固體石蠟Figure2-252#solidparaffin
子個數(shù)進行調(diào)節(jié),可以包含建筑環(huán)境的溫度變化范圍。石蠟材料在發(fā)生結(jié)晶時自成核、無析出,體積變化小,且化學(xué)穩(wěn)定性好,來源廣泛,價格相對低廉。本研究選用中國石油化工有限公司荊門分公司生產(chǎn)的 52#半精煉石蠟,見圖 2-2 所示。圖 2-2 52#固體石蠟Figure2-2 52#solid paraffin相變溫度、相變焓值、導(dǎo)熱系數(shù)是相變材料重要的熱性能指標,決定著相變材料的適用性,相變溫度、相變焓值采用差示掃描量熱儀進行測試[159,160,161]。本研究采用南京大展機電技術(shù)研究所生產(chǎn)的差示掃描量熱儀(DSC-100L)對石蠟的相變溫度、相變焓值進行測試,儀器設(shè)備見圖 2-3 所示。
圖 2-4 52#石蠟第一次測試結(jié)果Figure 2-4 The first test results of 52#solid paraffin圖 2-5 52#石蠟第二次測試結(jié)果Figure 2-5 The second test results of 52#solid paraffin
【參考文獻】:
期刊論文
[1]相變材料蓄熱系數(shù)的計算方法[J]. 陳超,凌浩恕,于楠,李娜,張明星,李印. 太陽能學(xué)報. 2018(08)
[2]徐州地區(qū)既有居住建筑能耗調(diào)查與節(jié)能改造分析[J]. 田國華,季翔,劉偉,劉朋,張麗娟. 建筑節(jié)能. 2018(06)
[3]碳納米管/石蠟復(fù)合相變材料的制備及對水泥凈漿性能影響研究[J]. 劉艷麗,王利輝. 新型建筑材料. 2018(03)
[4]墻體保溫對延遲時間和衰減系數(shù)的影響研究[J]. 王利勇,于慧俐. 青島理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]相變材料應(yīng)用于建筑外墻的溫度與能耗模擬[J]. 陳喜明,任俊,謝澤偉,董凱軍. 建筑節(jié)能. 2017(04)
[6]嚴寒地區(qū)既有公寓圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)研究[J]. 秦力,樊曉玲,史巍,樊婷麗,李國強. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[7]通風(fēng)與相變耦合條件下圍護結(jié)構(gòu)最佳蓄熱性能[J]. 謝靜超,湯逸羚,張召鋒,王未,劉加平,王建平. 化工學(xué)報. 2017(07)
[8]室溫復(fù)合石蠟相變陶粒制備及微觀表征研究[J]. 田國華,呂恒林,黃建恩,劉朋. 工業(yè)建筑. 2017(03)
[9]復(fù)合相變調(diào)濕材料對室內(nèi)熱濕環(huán)境影響的研究[J]. 張明杰,秦孟昊,陳智. 建筑科學(xué). 2016(12)
[10]一種新型相變圍護結(jié)構(gòu)的熱性能研究[J]. 朱信宇,孟二林,曹閆,倪榮妹,張威威,陳建梅. 蘇州科技學(xué)院學(xué)報(工程技術(shù)版). 2016(04)
博士論文
[1]相變材料在輕質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[D]. 呂亞軍.天津大學(xué) 2013
[2]相變蓄冷建筑圍護結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 孔祥飛.天津大學(xué) 2013
[3]石蠟類相變材料的設(shè)計及其熱物性與阻燃性能研究[D]. 張平.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]膨潤土基有機復(fù)合相變材料性能研究[D]. 張愛軍.蘇州科技大學(xué) 2017
[2]組合相變材料在夏熱冬冷地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱性能研究及能耗分析[D]. 華旭明.東華大學(xué) 2017
[3]相變材料能量非對稱性分析與傳熱過程數(shù)值模擬研究[D]. 胡火巖.東南大學(xué) 2017
[4]泡沫鋁/石蠟復(fù)合相變材料蓄放熱特性研究[D]. 姜亞慧.青島科技大學(xué) 2017
[5]脂肪酸/硅藻土定形相變材料的制備及建筑節(jié)能應(yīng)用研究[D]. 王東旭.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[6]相變儲能混凝土調(diào)溫節(jié)能效果數(shù)值模擬[D]. 劉然.深圳大學(xué) 2016
[7]相變儲能建筑墻體熱工性能及適用性評價研究[D]. 劉朋.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]復(fù)合相變水泥板的制備及其傳熱特性研究[D]. 李天宇.西南交通大學(xué) 2016
[9]夏熱冬冷地區(qū)雙層定型相變墻體性能分析[D]. 柳鵬鵬.華中科技大學(xué) 2016
[10]墻體蓄放熱特性及其對建筑能耗影響的研究[D]. 張在喜.重慶大學(xué) 2014
本文編號:2932397
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:196 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
2#固體石蠟Figure2-252#solidparaffin
子個數(shù)進行調(diào)節(jié),可以包含建筑環(huán)境的溫度變化范圍。石蠟材料在發(fā)生結(jié)晶時自成核、無析出,體積變化小,且化學(xué)穩(wěn)定性好,來源廣泛,價格相對低廉。本研究選用中國石油化工有限公司荊門分公司生產(chǎn)的 52#半精煉石蠟,見圖 2-2 所示。圖 2-2 52#固體石蠟Figure2-2 52#solid paraffin相變溫度、相變焓值、導(dǎo)熱系數(shù)是相變材料重要的熱性能指標,決定著相變材料的適用性,相變溫度、相變焓值采用差示掃描量熱儀進行測試[159,160,161]。本研究采用南京大展機電技術(shù)研究所生產(chǎn)的差示掃描量熱儀(DSC-100L)對石蠟的相變溫度、相變焓值進行測試,儀器設(shè)備見圖 2-3 所示。
圖 2-4 52#石蠟第一次測試結(jié)果Figure 2-4 The first test results of 52#solid paraffin圖 2-5 52#石蠟第二次測試結(jié)果Figure 2-5 The second test results of 52#solid paraffin
【參考文獻】:
期刊論文
[1]相變材料蓄熱系數(shù)的計算方法[J]. 陳超,凌浩恕,于楠,李娜,張明星,李印. 太陽能學(xué)報. 2018(08)
[2]徐州地區(qū)既有居住建筑能耗調(diào)查與節(jié)能改造分析[J]. 田國華,季翔,劉偉,劉朋,張麗娟. 建筑節(jié)能. 2018(06)
[3]碳納米管/石蠟復(fù)合相變材料的制備及對水泥凈漿性能影響研究[J]. 劉艷麗,王利輝. 新型建筑材料. 2018(03)
[4]墻體保溫對延遲時間和衰減系數(shù)的影響研究[J]. 王利勇,于慧俐. 青島理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]相變材料應(yīng)用于建筑外墻的溫度與能耗模擬[J]. 陳喜明,任俊,謝澤偉,董凱軍. 建筑節(jié)能. 2017(04)
[6]嚴寒地區(qū)既有公寓圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)研究[J]. 秦力,樊曉玲,史巍,樊婷麗,李國強. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[7]通風(fēng)與相變耦合條件下圍護結(jié)構(gòu)最佳蓄熱性能[J]. 謝靜超,湯逸羚,張召鋒,王未,劉加平,王建平. 化工學(xué)報. 2017(07)
[8]室溫復(fù)合石蠟相變陶粒制備及微觀表征研究[J]. 田國華,呂恒林,黃建恩,劉朋. 工業(yè)建筑. 2017(03)
[9]復(fù)合相變調(diào)濕材料對室內(nèi)熱濕環(huán)境影響的研究[J]. 張明杰,秦孟昊,陳智. 建筑科學(xué). 2016(12)
[10]一種新型相變圍護結(jié)構(gòu)的熱性能研究[J]. 朱信宇,孟二林,曹閆,倪榮妹,張威威,陳建梅. 蘇州科技學(xué)院學(xué)報(工程技術(shù)版). 2016(04)
博士論文
[1]相變材料在輕質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[D]. 呂亞軍.天津大學(xué) 2013
[2]相變蓄冷建筑圍護結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 孔祥飛.天津大學(xué) 2013
[3]石蠟類相變材料的設(shè)計及其熱物性與阻燃性能研究[D]. 張平.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]膨潤土基有機復(fù)合相變材料性能研究[D]. 張愛軍.蘇州科技大學(xué) 2017
[2]組合相變材料在夏熱冬冷地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱性能研究及能耗分析[D]. 華旭明.東華大學(xué) 2017
[3]相變材料能量非對稱性分析與傳熱過程數(shù)值模擬研究[D]. 胡火巖.東南大學(xué) 2017
[4]泡沫鋁/石蠟復(fù)合相變材料蓄放熱特性研究[D]. 姜亞慧.青島科技大學(xué) 2017
[5]脂肪酸/硅藻土定形相變材料的制備及建筑節(jié)能應(yīng)用研究[D]. 王東旭.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[6]相變儲能混凝土調(diào)溫節(jié)能效果數(shù)值模擬[D]. 劉然.深圳大學(xué) 2016
[7]相變儲能建筑墻體熱工性能及適用性評價研究[D]. 劉朋.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]復(fù)合相變水泥板的制備及其傳熱特性研究[D]. 李天宇.西南交通大學(xué) 2016
[9]夏熱冬冷地區(qū)雙層定型相變墻體性能分析[D]. 柳鵬鵬.華中科技大學(xué) 2016
[10]墻體蓄放熱特性及其對建筑能耗影響的研究[D]. 張在喜.重慶大學(xué) 2014
本文編號:2932397
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