组合式相变材料换热器储热速率的实验研究

搭建了一套储热换热器性能测试和数据采集系统,研究了温度和流量对包括HR-35、月桂酸和HR-50三种相变材料的组合相变材料换热器的储热特性的影响.结果表明,与单一相变材料的储热换热器相比,组合式相变材料储热换热器的储热速率增大,在给定相变材料组合方式和传热流体进口温度条件下,传热流体流量存在最佳值.     

组合相变储热材料结合太阳能供暖系统应用的可行性研究

利用组合式相变储热材料的特点,提出一种新的组合式相变储热材料应用于太阳能供暖系统;该系统可以保证供暖运行的稳定性和连续性,并具有良好的经济性和环保性。     

轻质相变储热墙体材料研究

采用溶胶-凝胶方法制备了以SiO2作为载体的脂肪酸复合有机相变材料,再将它和聚苯乙烯泡沫板复合制成轻质相变储热墙体材料,该材料可克服普通轻质墙体材料储热能力差的缺陷.用轻质相变储热墙体材料作围护结构,建造了试验建筑模型,并进行了隔热控温试验研究.试验结果表明:轻质相变储热墙体材料能有效利用环境温差储放热,其储热控温作用效果明显.     

储热领域的微胶囊相变材料

介绍了微胶囊相变材料的特点、相变机理及在储热领域的应用,展望了微胶囊相变材料的发展前景。     

相变储能石膏板制备和性能的研究

采用十酸和十二酸作为相变材料,与二氧化硅复合制备相变蓄热复合材料。选取石膏板为基体,并采用直接加入法制备相变储能石膏板。测试结果表明,随着相变蓄热复合材料掺量的增加,相变石膏板的抗压强度逐渐降低;当相变蓄热复合材料掺量为15%时,相变石膏板的抗压强度为1.25 MPa;对其进行DSC分析,其相变温度为20.27℃,相变焓为9.52 J/g,具有合适的相变温度和较好的储热性能。     

相变储热微胶囊技术在建筑节能中的应用

相变储热微胶囊技术是用一种利用聚合物包覆相变材料,形成粒径为2μm～1000μm的微小粒子技术,其应用于建筑材料中,利用微胶囊相变储存、释放能量,可以使住宅具有自调温功能,节约大量能源,并且能够克服相变物质直接应用于建筑材料中的种种缺陷。本文从建筑节能的角度出发,阐述了微胶囊的基本原理和制备方法,指出相变材料微胶囊化的意义。并且根据现有的实验研究和应用,总结出相变储热微胶囊技术对充分利用太阳能、缓解电网压力有非常现实的作用,具有很大的节能潜力。     

浅议相变材料在建筑节能中的应用

建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势。相变材料是一种高效的贮热物质，相变储热技术是利用低品位能源．实现建筑节能的重要途径。     

一种基于太阳能和低谷电的混合采暖系统

研发一种利用相变储热装置将太阳能与低价位的谷底电力结合的混合供暖系统。设计以石蜡作为相变材料的螺旋盘管式相变储热装置。在确定建筑负荷、太阳能集热器集热量逐时变化曲线的基础上,结合电网分时计价曲线,提出优化运行的采暖模式,实现太阳能供给、低谷电和建筑热负荷在时域上的匹配。     

储热技术在地热公建供暖中的优化应用与运行策略研究

本文分析地热公共建筑供暖的热负荷特性和地热井潜水泵在实际生产过程中启停和变频特点,提出采用储热技术提高地热资源利用效率和效益的方法,并通过建立筛选评价指标结合数值模拟和自编程序,对储热材料筛选、储热比例优化与系统运行策略全过程开展研究。结果表明,水作为地热公共建筑供暖储热材料的技术经济性最好,潜热储热中可优先考虑三水合乙酸钠提高储热密度。以陕西咸阳公建供暖和假定采暖时段为例进行研究,当采用水作为储热材料时最佳储热比例为42.2%,可使财务内部收益率增加10.87%,采用其它储热材料时,单位储热负荷投资不宜高于200元/k W·h,并通过程序实现最优运行策略的输出。     

新世纪跨季节显热储热项目发展现状与分析

发展跨季节储热技术对实现我国供热领域的绿色低碳转型具有重要意义。本文从跨季节储热项目角度出发,分别对跨季节储热的原理及分类、国内外发展现状、项目统计与参数分析等方面进行了综述。重点对所统计的44个国内外跨季节显热储热项目进行了典型技术经济参数分析、热源分析与材料分析。最后指出国内外跨季节储热项目数量增多、储热规模持续扩大,发展大容量跨季节水体储热、实现跨季节储热热源多能互补、规模化应用热泵、进一步开发适用于跨季节储热系统的新型材料可能是未来跨季节储热发展的重要方向。     

蓄热式换热器周期性换热过程的性能分析

针对暖通空调涉及的周期性换热过程(如相变地板、夜间通风、地埋管换热等)进行分析.周期性换热过程可视为等效冷源与等效热源之间非同时的换热过程,地板、土壤等中间媒介起蓄能和间接换热的作用.提出了整个换热过程的热阻分析方法,认为换热量由取热阶段流体与中间媒介表面换热过程、放热阶段流体与中间媒介表面换热过程及中间媒介自身导热过程三方面的热阻决定.计算得到地板白天蓄热夜间放热过程、夜间通风蓄冷过程、地埋管以年为周期的换热过程中,三部分热阻所占比例,分析了蓄热性能的制约因素,为蓄热式换热系统的设计与优化提供参考.     

Mathematical modelling of PCM air heat exchanger

In order to cool a room with a cold night air phase change material, PCM, is stored in an air heat exchanger. During night the PCM crystallises, energy is released. During daytime air is circulated in the unit, energy is absorbed and the indoor air is cooled. The characteristic of PCM is that there is an increase of the specific heat over a limited temperature span. This is the principle that is used in the design of the PCM air heat exchanger unit.The action of a PCM storage unit will act differently depending of the thermal properties of the material. In an ideal material the phase transition occurs at a given temperature. On the market, compounds containing PCM are available which, in order to create a suitable melting temperature, are mixtures of different products. In these materials, the transition from liquid to solid takes place over a temperature span, i.e. the specific heat varies with the temperature. This can be represented by a c_P(T) curve, specific heat as a function of the temperature.In this paper, the development of a mathematical model of the PCM air heat exchanger is presented. Considerations are taken to different shapes of the c_P(T) curve. The mathematical model is verified with measurement on a prototype heat exchanger.The development of the equipment is part of the CRAFT project Changeable Thermal Inertia Dry Enclosures (C-TIDE) the possibility of use of phase change materials integrated into a building is explored.     

空气源热泵相变蓄能除霜系统蓄热模式及除霜特性的研究

本文阐述了基于相变蓄热的空气源热泵蓄能除霜系统及其相变蓄热器的设计,提出了3种蓄热模式并搭建了空气源热泵蓄能除霜试验台.通过对实验数据进行分析,认为串联蓄热模式时,系统可有效完成蓄热且相变蓄热器的蓄热速度较快;单独蓄热模式和并联蓄热模式时系统不能有效运行,压缩机的吸、排气温度偏高,而吸、排气压力偏低,功率偏低,相变材料...     

脱硫石膏基相变储能墙体材料的制备及表征

通过步冷曲线法及差示扫描量热法对不同配比的癸酸-棕榈酸二元复合相变材料的热物性进行了试验研究,确定了癸酸-棕榈酸二元复合相变材料的最佳配合比;经测试其质量损失率,选择了最佳吸附材料和封装材料。以脱硫建筑石膏为胶凝材料制备相变储能石膏。性能测试分析结果表明,当癸酸和棕榈酸质量比为7∶3时,二元复合相变材料形成低共熔体系,温度最低点为26℃。相变储能石膏的比热容约为普通石膏的2倍,具有更好的储热性能。     

相变储能材料研究进展

综述相变材料分类(有机、无机、复合相变材料)及其优缺点。无机相变材料存在过冷及相分离现象,通过添加成核剂及增稠剂来消除;有机相变材料固体成型好、无毒,但热导率低;复合相变材料主要包括有机-有机、有机-无机、无机-无机复合相变材料,其融合了有机、无机相变材料的优点,成为当前应用较多的相变材料,未来可将研发重点放在制备热性能更稳定、储热密度更高、相变潜热更大且无过冷及相分离的复合相变材料,逐渐替代单一有机、无机相变材料。为了提高有机相变材料的热导率,通过添加高热导率纳米颗粒、膨胀石墨、金属泡沫、膨胀珍珠岩以及通过封装相变材料等方式来提高相变材料热导率,增加储热速率,结果表明,添加高热导率材料,可提高相变材料热导率,且热稳定性及热可靠性也较好,未来可重点研发分散性及相容性较好的特制高分子材料,替代传统高热导率材料,通过添加一种材料就可达到多种提升效果。     

相变材料在暖通空调的应用

介绍了相变材料的分类,综述了相变墙体材料的应用以及相变材料在太阳房供暖系统、电热蓄热系统、蓄冷空调中的应用     

相变储能材料的制备及其在石膏基体中的应用研究

制备有机-无机复合壁材微胶囊相变储能材料,并与石膏掺混制备相变储能石膏复合材料。研究了不同壁材结构微胶囊和相变储能石膏复合材料的理化性质。结果表明,复合壁材微胶囊相变储能材料中,微胶囊壁材以无机硅为主,兼有少量有机硅组分,可有效防止壁材开裂且提高微胶囊包覆率;复合壁材微胶囊相变储能材料的相变温度和潜热分别为24.57℃和122.8 J/g,粒径为0.5~1.0μm;掺加微胶囊后,由于石膏结晶状态改变,石膏基体凝结时间延长且强度降低,当掺量达到10%时,相变储能石膏复合材料的潜热为16.1 J/g,具备一定的蓄热调温能力。     

相变热回收式通风装置的研发及性能测试研究

随着建筑节能标准的提高,建筑外窗气密性要求不断提高。靠门窗渗透的自然通风量已不能满足室内空气质量的要求。采用机械通风的方式引入新风也存在着通风量的大小及通风模式会影响建筑节能的问题。为此,将相变蓄能技术应用于民用建筑的机械通风系统,研发出一种相变热回收式通风装置,以更好地解决室内空气质量和节能问题。所研发装置利用相变材料的蓄、放热性能,通过交替运行的通风模式,以及通风装置的不断循环,实现无管道式的相变热回收式建筑通风系统。主要采用实验研究的方法,在人工气候室内对研发样机进行了2个蓄、放热周期(4种工况)的测试研究。结果表明,相变热回收式通风装置的进口温度恒定、出口温度随时间不断变化,不同时间阶段呈现不同的变化趋势。第一时间阶段,即初始阶段,出口温度随时间变化剧烈,表明相变蓄能装置进入相变阶段,相变潜热量不断增大。第二时间阶段,即相变阶段,出口温度随时间呈线性变化,表明相变蓄能装置温度恒定,与空气流体发生稳定的相变传热。第三时间阶段,即完成阶段,出口温度变化小,基本接近进口温度,表明相变蓄能装置相变结束。从相变传热机理进行分析,固-液相变传热过程主要包括液态显热蓄(放)热、相变潜热蓄(放)热和固态显热(蓄)放热3个阶段,实验过程中出口温度随时间变化呈现出的几个时间阶段的不同规律,与相变传热机理有关联且相互对应。相变热回收式通风装置的风量恒定、不同进口温度工况下的对比数据表明,进口温度与相变温度的温差越大,初始阶段的出口温度变化越剧烈,相变阶段的出口温度线性变化率越大,且蓄、放热效率越高。进口温度与相变温度的温差约17℃时,蓄、放热效率分别达到56.2%(蓄)、50.8%(放)。     

Eutectic mixtures of capric acid and lauric acid applied in building wallboards for heat energy storage

Capric acid (CA) and lauric acid (LA), as phase change materials (PCM), can be applied for energy storage in low temperature. The phase transition temperature and values of latent heat of eutectic mixtures of CA and LA are suitable for being incorporated with building materials to form phase change wallboards used for building energy storage. 120, 240 and 360 accelerated thermal cycle tests were conducted to study the changes in latent heat of fusion and melting temperature of phase change wallboards combined with the eutectic mixtures of CA and LA. Differential scanning calorimetry (DSC) tested the transition temperature and latent heat. The results showed that the melting temperature and latent heat of these phase change wallboards with eutectic mixtures have not obvious variations after repeated 360 thermal cycles, which proved that these phase change wallboards have good thermal stability for melting temperature and variations in latent heat of fusion for long time application. Therefore, they can be used for latent heat storage in the field of building energy conservation.     

相变蓄热材料及其在暖通空调领域中的应用

本文介绍了相变蓄热材料的种类和特点,并给出了部分常用相变蓄热材料的特性参数。同时指出了相变蓄热材料的稳定性、腐蚀性、相分离、过冷及封装特性对蓄热的影响。最后给出了相变蓄热材料在暖通空调领域的一些应用。