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能源是人类社会赖以生存和发展的基础,随着能源短缺问题的日益加剧,合理地利用能量在节能降耗领域越来越重要。因此,对储能术于料的研究变得至关重要。
常规相变储能材料由于固-液相变温度超出常温水平、价格昂贵、储能密度小、使用过程中存在相变材料析晶和泄漏等问题而未能广泛应用。针对这些问题,本文通过复配制得在常温下相变的储能介质;以轻质多孔陶粒作为吸附载体吸附储能材料,并在陶粒表面包裹阻止储能材料析出的包裹层,制得性能稳定的储能颗粒。
将相变储能颗粒填充到石膏中制得相变储能建筑材料。对该复合材料的导热系数测试表明,基体中含相变材料后导热系数随温度成非线性变化；储放热特性实验表明,含相变材料石膏板试样的储、放热时间均延长,且在储、放热过程中出现温度相对恒定阶段；墙体温度对实际环境温度变化的响应特性实验表明,相变材料的引入,由于其潜热储能使得复合材料对温度变化的响应出现滞后性,并出现温度相对恒定的平台；灰色关联分析表明,相变储能颗粒的粒径分布对石膏板导热性能有较大影响；简化复合建材物理模型,建立传热方程后,仿真墙体内层壁温对外层壁温响应特性表明：常规建材内层壁面温度对外层壁面温度变化的响应基本无滞后现象,且不存在温度相对恒定阶段：而复合建材,内层壁面温度对外层壁面温度变化的响应有滞后现象,且存在温度相对恒定阶段,最高温度也较低。对比实际测试结果表明,仿真结果和实际测试结果相近。由此可知,将相变储能材料引入到建筑材料中后,可达到降低建筑物内部温度、减小建筑物空调制冷系统的容量的目的,为节约建筑制冷能耗和费用提供了良好途径。
本研究工作,制备了廉价的、性能稳定的、可大规模生产的、适用于建筑材料的相变储能材料,对推动相变储能材料的广泛应用具有积极作用。