相變儲(chǔ)能材料在建筑中的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)與優(yōu)化分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-20 17:15
進(jìn)入21世紀(jì)以來,人們對(duì)于建筑舒適性的迫切需求,與日漸緊張的能源消耗、環(huán)境污染之間矛盾越發(fā)突出,因此,綠色建筑的理念以及相關(guān)技術(shù)研發(fā)與推廣也逐漸受到重視。合理應(yīng)用具備良好蓄熱性能的相變儲(chǔ)能材料(phase change material,PCM),可高效利用熱能,有望改善能源供給與需求在時(shí)間和空間上不匹配的問題,F(xiàn)有的多數(shù)研究?jī)H針對(duì)相變儲(chǔ)能材料性能以及簡(jiǎn)單應(yīng)用效果表征,缺乏PCM在大中型建筑應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益方面的研究,這造成相變儲(chǔ)能材料的科學(xué)意義和實(shí)際工程價(jià)值有限。本文基于相變儲(chǔ)能原理、一維壁體傳熱方程和房間熱平衡方程等理論基礎(chǔ),通過材料性能測(cè)試、房屋模型實(shí)驗(yàn)和建筑數(shù)值模擬等方法,系統(tǒng)地揭示了相變儲(chǔ)能材料應(yīng)用于建筑中的調(diào)溫節(jié)能規(guī)律;解析了材料特性、布置方案和外界擾動(dòng)等多因素影響下PCM應(yīng)用效果差異性的現(xiàn)象與機(jī)理;建立了基于材料熱物參數(shù)、構(gòu)件傳熱性能和建筑應(yīng)用效果的PCM應(yīng)用多元評(píng)價(jià)模型;提出了基于能耗外部成本,功能性能和結(jié)構(gòu)性能多指標(biāo)的PCM全壽命評(píng)價(jià)方法;填補(bǔ)了現(xiàn)階段PCM應(yīng)用效果數(shù)據(jù)的空白,為今后的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)和PCM的應(yīng)用推廣提供一定的借鑒指導(dǎo)作用。本論文的主要研究?jī)?nèi)容為:1)...
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PCM與普通材料的熱焓-溫度曲線
封裝PCM的CSM板
PCM 宏封裝是把 PCM 封裝在密封容器中,使其不與建筑材料直接接觸,從而避混合而導(dǎo)致的問題。宏封裝所采用的容器一般包括空心管,空心球體或者空心板 RUBITHERM 公司生產(chǎn)了一種 CSM 模塊,外殼是涂有抗腐蝕層的鋁合金制成,如圖示[34]。宏封裝能有效解決 PCM 應(yīng)用過程中的泄露問題,同時(shí)也不會(huì)影響構(gòu)件、力學(xué)性能,但使用大容器封裝 PCM 可能會(huì)引起的封裝容器中心和邊緣溫度分布不如,封裝容器附近的 PCM 可能已經(jīng)融化,中心部分仍在是固態(tài),降低了熱量的有。4)微膠囊參照宏封裝,相變微膠囊應(yīng)運(yùn)而生,就是將 PCM 密封于尺寸小于 1000μm 的容器 PCM 整個(gè)使用過程中始終在微膠囊內(nèi)發(fā)生相變循環(huán),避免泄漏等問題。相較于宏封M 微膠囊具有更高的傳熱效率,加快材料相變循環(huán)的融化和凝結(jié)過程,提高其相效果。同樣地,相變微膠囊與建筑材料不當(dāng)?shù)幕旌弦部赡軙?huì)導(dǎo)致 PCM 分布不均勻時(shí)部分融化和部分依舊凝固,如圖 1.3 所示[35]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An economic assessment of the health effects and crop yield losses caused by air pollution in mainland China[J]. Weijie Miao,Xin Huang,Yu Song. Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
[2]相變儲(chǔ)能石膏板傳熱過程測(cè)試及有限元分析[J]. 張毅,馮春花,劉洋,張菁燕,李東旭. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]改善石蠟相變材料導(dǎo)熱性能的研究進(jìn)展[J]. 戴琴,周莉,朱月,黃飛. 當(dāng)代化工. 2014(07)
[4]月桂酸—膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料的制備及性能研究[J]. 楊厚林,董莪,劉杰勝. 武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]中國(guó)火電行業(yè)環(huán)境外部性定量化分析[J]. 江匯,趙景柱,趙曉麗,范春陽(yáng). 中國(guó)電力. 2013(07)
[6]空調(diào)相變蓄冷技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王曉霖,翟曉強(qiáng),王聰,朱備. 建筑科學(xué). 2013(06)
[7]石蠟/氧化石墨烯復(fù)合相變材料的制備及其熱物理性能[J]. 周建偉,王儲(chǔ)備,禇亮亮. 精細(xì)石油化工. 2013(02)
[8]投資回收期模型簡(jiǎn)述[J]. 楊德強(qiáng),王晶. 沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2013(01)
[9]建筑能耗模擬軟件對(duì)比:DeST、EnergyPlus and DOE-2[J]. 朱丹丹,燕達(dá),王闖,洪天真. 建筑科學(xué). 2012(S2)
[10]西安市高校公共建筑的能耗調(diào)查與分析[J]. 張帆,許楗. 建筑節(jié)能. 2012(07)
碩士論文
[1]相變儲(chǔ)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
[2]基于EnergyPlus的建筑能耗模擬軟件設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 李準(zhǔn).湖南大學(xué) 2009
[3]建筑節(jié)能相變材料制備與應(yīng)用分析[D]. 廉變峰.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3599217
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PCM與普通材料的熱焓-溫度曲線
封裝PCM的CSM板
PCM 宏封裝是把 PCM 封裝在密封容器中,使其不與建筑材料直接接觸,從而避混合而導(dǎo)致的問題。宏封裝所采用的容器一般包括空心管,空心球體或者空心板 RUBITHERM 公司生產(chǎn)了一種 CSM 模塊,外殼是涂有抗腐蝕層的鋁合金制成,如圖示[34]。宏封裝能有效解決 PCM 應(yīng)用過程中的泄露問題,同時(shí)也不會(huì)影響構(gòu)件、力學(xué)性能,但使用大容器封裝 PCM 可能會(huì)引起的封裝容器中心和邊緣溫度分布不如,封裝容器附近的 PCM 可能已經(jīng)融化,中心部分仍在是固態(tài),降低了熱量的有。4)微膠囊參照宏封裝,相變微膠囊應(yīng)運(yùn)而生,就是將 PCM 密封于尺寸小于 1000μm 的容器 PCM 整個(gè)使用過程中始終在微膠囊內(nèi)發(fā)生相變循環(huán),避免泄漏等問題。相較于宏封M 微膠囊具有更高的傳熱效率,加快材料相變循環(huán)的融化和凝結(jié)過程,提高其相效果。同樣地,相變微膠囊與建筑材料不當(dāng)?shù)幕旌弦部赡軙?huì)導(dǎo)致 PCM 分布不均勻時(shí)部分融化和部分依舊凝固,如圖 1.3 所示[35]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An economic assessment of the health effects and crop yield losses caused by air pollution in mainland China[J]. Weijie Miao,Xin Huang,Yu Song. Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
[2]相變儲(chǔ)能石膏板傳熱過程測(cè)試及有限元分析[J]. 張毅,馮春花,劉洋,張菁燕,李東旭. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]改善石蠟相變材料導(dǎo)熱性能的研究進(jìn)展[J]. 戴琴,周莉,朱月,黃飛. 當(dāng)代化工. 2014(07)
[4]月桂酸—膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料的制備及性能研究[J]. 楊厚林,董莪,劉杰勝. 武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]中國(guó)火電行業(yè)環(huán)境外部性定量化分析[J]. 江匯,趙景柱,趙曉麗,范春陽(yáng). 中國(guó)電力. 2013(07)
[6]空調(diào)相變蓄冷技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王曉霖,翟曉強(qiáng),王聰,朱備. 建筑科學(xué). 2013(06)
[7]石蠟/氧化石墨烯復(fù)合相變材料的制備及其熱物理性能[J]. 周建偉,王儲(chǔ)備,禇亮亮. 精細(xì)石油化工. 2013(02)
[8]投資回收期模型簡(jiǎn)述[J]. 楊德強(qiáng),王晶. 沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2013(01)
[9]建筑能耗模擬軟件對(duì)比:DeST、EnergyPlus and DOE-2[J]. 朱丹丹,燕達(dá),王闖,洪天真. 建筑科學(xué). 2012(S2)
[10]西安市高校公共建筑的能耗調(diào)查與分析[J]. 張帆,許楗. 建筑節(jié)能. 2012(07)
碩士論文
[1]相變儲(chǔ)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
[2]基于EnergyPlus的建筑能耗模擬軟件設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 李準(zhǔn).湖南大學(xué) 2009
[3]建筑節(jié)能相變材料制備與應(yīng)用分析[D]. 廉變峰.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3599217
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